Молекулярное притяжение и отталкивание

Рис. VI. 15. Зависимость энергии электростатического отталкивания 11 , энергии молекулярного притяжения и суммарной энергии взаимодействия частиц (пластин) от расстояния.

Системы, в которых действует адсорбционно-сольватный фактор, могут быть агрегативно устойчивы даже при практическом отсутствии электрического потенциала на поверхности частиц. Та-Кие системы значительно менее чувствительны к добавлению электролитов. Действие электролитов в этих системах подобно высаливанию ими в растворах неэлектролитов, т. е. сводится только к уменьшению активности растворителя (воды). Особенно большую роль адсорбционно-сольватный фактор приобретает в системах с неполярными средами, где возможности диссоциации, и соответственно образования двойного электрического слоя проявляются слабо. Для создания количественной адсорбционно-сольватной теории устойчивости напрашивается проведение аналогий с теорией ДЛФО. Однако если энергию притяжения в системах с адсорбционно-сольватным фактором устойчивости можно определить исходя из представлений Гамакера и де Бура, то количественная оценка энергии гидратации, выступающая в роли энергии отталкивания частиц, до сих пор не разработана. Для оценки агрегативной устойчивости в обсуждаемых системах часто используют толщину адсорбционного слоя, равную половине расстояния между частицами, на котором энергия молекулярного притяжения уменьшается до величины кТ. [c.338]

Зародыш Надмолекулярное образование в любом агрегатном состоянии, способное к самостоятельному существованию и характеризующееся бесконечно малыми значениями поверхностной энергии и толщины граничного слоя, прилегающего к поверхности раздела фаз, лавинообразно изменяющихся в зависимости от параметров. Склонны к молекулярному притяжению, электрическому отталкиванию, а также взаимодействию за счет структурных сил гидрофобного притяжения [c.54]

Согласно современной теории ДЛФО между частицами дисперсной фазы действуют силы молекулярного притяжения и силы отталкивания. Баланс этих сил (энергий) определяет результат встречи двух частиц дисперсной фазы. [c.115]

Образование на поверхиости частиц суспензии ДЭС, создающего электростатическое отталкивание между частицами дисперсной фазы. Следует, одиако, иметь в виду, что молекулярное притяжение для крупных частиц суспензии проявляется на более далеких расстояниях, чем в случае коллоидных частиц (дисперсионные силы обладают свойством аддитивности) поэтому [c.127]

Решение. Для ответа на этот вопрос необходимо рассчитать энергию связи частиц и длину связи Гд (расстояние между связанными частицами). Если заданы параметры электростатического отталкивания (ij)o, и, е) и молекулярного притяжения (Л), то можно рассчитать и построить график потенциальной энергии взаимодействия частиц I/(Л) и из него найти и r = 2a- -h . [c.224]

Таким образом, причина возникновения притяжения между двумя атомами водорода сводится к тому, что вследствие квантово-механического принципа суперпозиции электроны переходят с атомных на энергетически более выгодные молекулярные орбиты. Отталкивание, отвечающее состоянию и , — типичное явление, имеющее весьма большое значение в атомных процессах. Именно оно определяет свойство насыщаемости связи, энергию активации, размеры молекул и пр. [c.473]

I — изменение энергии молекулярного притяжения 2 — изменение энергии электрического отталкивания 3 — результативная потенциальная кривая. [c.82]

При наличии адсорбционного слоя стабилизатора между коллоидными частицами наряду с молекулярным притяжением одновременно действуют силы отталкивания, которые носят различный характер в зависимости от типа и свойств стабилизатора. Если защитное вещество имеет ионную природу, то на поверхности коллоидных частиц образуется двойной электрический слой и при достаточном сближении одноименно заряженных частиц возникают электростатические силы отталкивания. [c.96]

V] на рисунке — суммарная энергия молекулярного притяжения и электростатического отталкивания. Ее значение принимают положительным в случае отталкивания и отрицательным в случае притяжения. Такой же вид имеет кривая зависимости результирующей силы взаимодействия Р — Q от б (см. рис. 46). Когда значения б малы, кривая лежит под осью абсцисс. [c.120]

Одним из наиболее теоретически разработанных факторов устойчивости дисперсных систем является электростатическое взаимодействие диффузных слоев ионов, окружающих частицы дисперсной фазы. Теория электростатического фактора устойчивости была развита в работах Б. В. Дерягина и Л. Д. Ландау и позже, независимо, голландскими учеными Е. Фервеем и Дж. Овербеком. Эта теория, получившая по имени ее создателей название теории ДЛФО, основана на сопоставлении электростатического отталкивания диффузных ионных слоев двух частиц и их молекулярного притяжения. [c.257]

Флокуляция особенно характерна для обратных эмульсий, в которых силы дальнего электростатического отталкивания обычно иеве-лики из-за малых значений заряда капель. - Однако и для заряженных капель в обратной эмульсии электростатическое отталкивание при достаточной их концентрации может не обеспечивать устойчивости к флокуляции это связано с тем, что 1из-за небольшого содержания электролитов в системе и низкого значения диэлектрической проницаемости среды толщина ионной атмосферы может быть очень велика (микроны и десятки микрон), что соизмеримо с расстоянием между каплями. Напомним, что положение энергетического барьера взаимодействия частиц, определяемого равновесием сил молекулярного притяжения и электростатического отталкивания (см. 4 гл. IX), отвечает толщине зазора, близкой к удвоенной толщине ионной атмосферы поэтому капли в достаточно концентрированных обратных эмульсиях как бы уже с самого начала расположены на расстояниях, соответствующих преодолению энергетического барьера. Устойчивость обратных эмульсий к флокуляции возможна при наличии структурно-механического барьера, обеспечивающего достаточно малую величину энергии взаимодействия капель при этом электростатическое отталкивание может содействовать уменьшению сил притяжения частиц. Проблема стабилизации обратных эмульсий против флокуляции капель приобрела в последнее время большое значение в связи с попытками использования подобных систем в виде водно-топливных эмульсий, содержащих до 30% воды. Введение эмульгированной воды в бензин и другие топлива, помимо более эффективного использования горючего, обеспечивают повышение его октанового числа и улучшение состава выхлопных газов при работе двигателя внутреннего сгорания. [c.290]

Природа агрегативной устойчивости дисперсных систем с частицами твердой дисперсной фазы и жидкой дисперсионной средой определяется наряду с характером этих фаз также дисперсностью и кон-центра(ц 1ей частиц. Устойчивость гидрозолей при малой концентрации электролитов в системе обычно связана с проявлением электростатической составляющей расклинивающего давления (см. гл. IX), обусловленной перекрытием диффузных частей двойных электрических слоев. Приложение проведенного в 4 гл. IX анализа соотношения между электростатическим отталкиванием и молекулярным притяжением к количественному описанию устойчивости гидрофобных золей и влияния электролитов на их устойчивость будет проведено в следующем параграфе. [c.292]

Аналогично меняется характер кривых с изменением концентрации электролита. Таким образом, применяя указанные выше диаграммы, исследование агрегативной устойчивости коллоидных систем сводят к рассмотрению баланса сил молекулярного притяжения и электростатического отталкивания. [c.276]

Кривая 3 является результирующей потенциальной кривой, по строенной на основании первых двух путем геометрического сложения их ординат. При больших расстояниях между частицами результирующая кривая лежит под осью абсцисс (вторичная неглубокая потенциальная яма или дальний потенциальный минимум ). Между частицами наблюдается некоторый перевес сил молекулярного притяжения, обусловленный тем, что эти силы убывают постепенному закону, а силы электростатического отталкивания — по экспоненциальному. При средних расстояниях, отвечающих толщине эффективных ионных оболочек (порядка 100 нм), кривая лежит над осью абсцисс, образуя энергетический барьер. Это значит, что на этом расстоянии превалируют силы электростатического отталкивания. Наконец, при более близких расстояниях опять начинают преобладать силы притяжения, и этот участок кривой снова лежит под осью абсцисс (первичная потенциальная яма или ближний потенциальный минимум). Для частиц, не обладающих способностью к коалесценции, первичный минимум обусловлен компенсацией молекулярных сил притяжения борцовскими силами отталкивания. [c.279]

Влияние мел<молекулярного притяжения и отталкивания на упругие столкновения двух сферически-симметричных молекул иллюстрируется [c.274]

Вокруг капелек эмульсии образуются ДЭС и вследствие этого возникает энергетический барьер, препятствующий сближению частиц до расстояний, на которых силы молекулярного притяжения преобладают над силами электростатического отталкивания. Этот фактор устойчивости является весьма существенным для эмульсий, стабилизированных коллоидными ПАВ и полиэлектролитами. [c.248]

На рис. IV.22 показана полученная этим методом зависимость силы молекулярного притяжения от расстояния Н между стеклянными нитями в 0,1 М растворе K I в области Н от 50 до 150 A. Экспериментальные точки получены вычитанием из измеренной силы F (Я) силы электростатического отталкивания нитей Fg [311 [c.109]

Молекулярная теория трения была предложена Дезагюлье более 100 лет назад, а развитие получила только в XX в. в трудах Гарди, Томлинсона, Дерягина и других ученых [236]. Наибольший вклад в разработку этой теории внес Б. В. Дерягин. В соответствии с его теорией трение в случае гладких поверхностей вызывается молекулярной шероховатостью, т. е. силами отталкивания электронных оболочек контактирующих тел, а силы прилипания, или молекулярного притяжения, должны рассматриваться как поправки, объясняющие отклонения от закона Амонтона . Формула, удовлетворительно подтверждающая эту теорию, имеет вид [c.224]

В основе современной теории устойчивости и коагуляции дис дерсной системы, учитывающей силы молекулярного притяжения и электростатического отталкивания, лежат представления,разработанные Б. В. Дерягиным и Л. Д. Ландау [12]. [c.6]

Особенности поляризации в полярных средах связаны с диффуэно-стью двойного слоя, проявляющейся даже при дипольной структуре межфазной границы, индуцирующей вторичные диффузные слои в глубине обеих фаз. Учет поляризационных сил особенно важен при построении физической картины злектрокоагуляции, в технологии разделения систем с полярными средами, в том числе и очистки природньгх и сточных вод. Устойчивость дисперсной системы в электрическом поле зависит от знака и величины суммарной энергии взаимодействия, обусловленной энергией молекулярного притяжения, ионно-электростатической энергией отталкивания и энергией диполь-дипольного притяжения [43]. [c.15]

Согласно взглядам, изложенным в работе [180], низкомолекулярные парафиновые углеводороды (пропан, бутан, петролейный эфир и др.) растворяют адсорбированные на поверхности асфальтенов смолистые и ароматические углеводороды. По Б. В. Дерягину [57], при разбавлении дисперсионной среды парафиновыми углеводородами сольватная оболочка сжимается, что также приводит к снижению толщины адсорбированного слоя вокруг частиц н при их столкновении — к коагуляции. При сближении две одноименно заряженные частицы испытывают одновременно действи1 двух противоположных сил молекулярного притяжения и электростатических сил отталкивания. Устойчивость коллоидных систем, в том числе и нефтяных остатков, зависит от соотношения этих сил, изменение которых достигается природой сольвента, добавляемого в коллоидную систему. Введение в систему ароматических углеводородов, склонных к адсорбции на поверхности асфальтенов, способствует повышению толщины сольватных оболочек, что приводит к возрастанию расклинивающего эффекта и предохраняет частицы от слипания. [c.57]

Теория кинетики быстрой коагуляции создана польским ученым Смолуховским. Основные положения, из которых исходил СмолуХовскии, сводятся к тому, что между частицами золя действуют силы притяжения и отталкивания последние ослабевают при введении электролита и при концентрации электролита, вызывающей быструю коагуляцию, исчезают вовсе. Дальнейшее прибавление электролита не может ускорить коагуляцию. Частицы такого астабилизованного золя при сближении в процессе броуновского движения на достаточно близкое расстояние слипаются под давлением сил молекулярного притяжения, образуя агрегат, который совершает в дальнейшем броуновское движение как одно целое. Природу сил, действующих между частицами, Смолуховский не рассматривал. [c.261]

На рис. IX, 7 изображены кривые, соответствующие сближению мицелл обычного ионностабилизованного лиозоля, у которого частицы несут двойной электрический слой. Как можно видеть, картина здесь гораздо более сложная. Кривая 1 характеризует изменение энергии молекулярного притяжения между частицами, причем она сходна с кривой, изображенной на рис. IX, 6. Кривая 2 характеризует изменение энергии электрического отталкивания между двойными электрическими слоями частиц и поэтому она расположена над осью абсцисс. [c.279]

Наличие глубокой потенциальной ямы на потенциальной кривой слева от положительного максимума объясняет механическую прочность коагулята. Частицы на близких расстояниях прочно связываются друг с другом в результате действия ван-дер-ваальсовых сил, и образовавшиеся агрегаты приобретают некоторые свойства твердого тела. Минимум потенциальной кривой, расположенный в области отрицательных значений энергии взаимодействия, очевидно, объясняется уравновешиванием силы молекулярного притяжения силой отталкивания электронных оболочек (силы Борна) и отвечает физическому контакту обеих частиц. Это наиболее устойчивое состояние системы, в котором она обладает наименьшей свободной энергией. [c.280]

Сольватные оболочки образуются на границе раздела фаз. Между сольватными оболочками отсутствует молекулярное притяжение, поскольку сила взаимодействия молекул слоя практически равна силе взаимодействия молекул среды. При сближе ии, частиц необходимо совершить работу, расходуемую на удаление сольватного слоя (работа десорбции), что приводит к появлению значительных сил отталкивания между частицами. Наиболее убедительно подтверждают существование граничных слоев с особой структурой исследования Б. В. Дерягина, Н. В. Чураева, С. В. Нерпина, Ю. М. Поповского, М. С. Мецика, Г. М. Зорина и др. [c.281]

Коагуляция наступает при значениях, лежащих ниже некоторой величины -потенциала (около 30 мВ). Это так называемый критический потенциал. Различают концентрационную коагуляцию при действии ионов с зарядами, равными 1, когда изменяется ионная сила раствора, и коагуляцию нейтрализациониую ионами с зарядами более 1, когда заметно снижается ф-потенциал. Физическая теория нарушения агрегативной зстойчивости основана на представлении о соотношении спл при- д тяжения и отталкивания прп сближении одноименно за,ряженных коллоидных частиц. При столкновении коллоидных частиц в результате броуновского движения на них действуют взаимное молекулярное притяжение, обусловленное ван-дер-ваальсо-выми силами. Сближению препятствует электростатическое отталкивание, возникающее лишь прн перекрытии диффузных слоев Ах и Ач коллоидных частиц (область Ло на ряс. 62, а). При малом расстоянии между частицами силы притяжения преобладают над сп-ламп броуновского движеиия, в результате частицы слипаются. [c.267]

На основании своих исследований Гильдебранд установил, что идеальные растворы образуют только те вещества, у которых производные (др1дТ)у имеют одинаковое значение. Отклонения от идеальности определяются разностью величин (др1дТ)у двух веществ. Степень отклонения пропорциональна величине Т (др1дТ)у. Эта величина примерно равна внутреннему давлению. Следовательно, раствор ведет себя как идеальный только в том случае, если внутренние давления компонентов равны. Так как внутреннее давление определяется силами молекулярного притяжения и отталкивания, то причиной отклонения реальных растворов от идеальности является различие в силах взаимодействия между молекулами в растворе. [c.218]

Замечательной чертой коагуляционных структур является тиксотропия. Последняя понимается как полностью обратимый изотермический процесс разрушения контактов под действием внешних усилий и восстановления их, когда они устранены. Таким образом, тиксотропные структуры характеризуются двумя величинами прочностью и темпом ее восстановления. Обе обусловлены ван-дер-ваальсовыми когезионными силами, на один-три порядка более слабыми, чем у необратимых конденсационно-кристаллизационных структур, скрепляемых силами химической связи. Тиксотропию объясняют также наличием на потенциальных кривых, результиру-юш их силы молекулярного притяжения и электрического отталкивания, второго неглубокого минимума па расстояниях порядка нескольких двойных слоев. У обычных гидрофобных золей значение его невелико, но у крупных асимметричных частиц энергия взаимодействия достаточна, чтобы противостоять дезориентиру-юш ему тепловому движению и обеспечить существование рыхлых тиксотропных структур [32]. [c.86]

Отвечая па этот вопрос, следует учесть, что для коагуляции коллоидных частиц они должны сблизиться на такое расстояние, при котором энергия их взаимного молекулярного притяжения, обусловленного Ван-дер-Ваальсо-выми силами, была бы больше энергии теплового (броуновского) движения. Для этого при сближении сферических частиц необходидю, чтобы наименьшее расстояние между их поверхностядш было мало по сравнению с радиусами частиц. При достаточно малых расстояниях энергия взаимодействия убывает обратно пропорционально первой степени расстояния между поверхностями, но на больших расстояниях, порядка сотен ангстремов, энергия взаилюдей-ствия начинает очень быстро убывать (Лифшиц, Дерягин). Однако сближению коллоидных частиц на достаточно малые расстояния препятствует электростатическое отталкивание между их двойными электрическилш слоями. Дерягин показал, что эти силы электростатического отталкивания возникают лишь при перекрытии ионных атмосфер коллоидных частиц Лт и Л2 (рис. 58). Внешняя оболочка двой- [c.139]