Коллоиды броуновское движение

Вместе с тем коллоидные растворы, подобно истинным, могут оставаться практически прозрачными при исследовании их под микроскопом в проходящем свете они не обнаруживают неоднородности, оставаясь оптически пустыми . Многим из них, в том числе и коллоидным растворам серы, свойственно явление опалесценции, которое возникает вследствие рассеяния проходящего света частицами коллоида. Броуновское движение как результат теплового движения молекул характерно и для коллоидных растворов, хотя частицы их по величине и массе значительно больше обычных молекул. [c.203]

НИИ исключительно отрицательного коллоида, например гуммиарабика или крахмала, к отрицательному золю иодида серебра 37. При сенсибилизации лиофильным коллоидом броуновское движение частиц золя и их электрофоретическая скорость не изменяются, однако коагуляция происходит при более низкой концентрации электролита. По-видимому, добавление электролита ведет к уменьшению отталкивания этих двух коллоидов, и тогда происходит агломерация, при которой лиофильная частица присоединяется к двум или более лиофобным частицам. При добавлении достаточного количества лиофильного коллоида образуются нестойкие агломераты, так как вся поверхность лиофобных частиц оказывается закрытой. [c.181]

Между любыми двумя частицами веществ возникают силы взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса), притягивающие частицы друг к другу. Беспорядочное движение коллоидов (броуновское движение), вызываемое бомбардировкой последних молекулами воды, обусловливает тенденцию к увеличению сил притяжения между частицами. Однако в тех случаях, когда силы отталкивания превосходят силы притя-н ения, коллоидная система остается в дисперсном состоянии. [c.18]

Роль вибрации, однако, не ограничивается устранением разрыва сплошности и реализацией возможности разрушения структуры до любого регулируемого уровня. В самом деле, подобно тому как в разбавленных коллоидах броуновское движение дисперсных фаз, определяющее динамическое состояние таких систем, генерируется тепловыми колебаниями молекул дисперсионной среды, в условиях вибрации в концентрированных системах аналогичное динамическое состояние создается колебаниями частиц дисперсных фаз, инициируемыми внешними подводимыми к дисперсной системе механическими воздействиями от генератора вибрации. [c.87]

Каждая частица коллоидного вещества окружена сферой притяжения радиусом / . Частицы осадителя вызывают разряд частиц коллоидов и создают благоприятные условия для броуновского движения, пока они не попадут в сферу притяжения. [c.19]

Таким образом, в гидрофильных коллоидах, т. е. в растворах высокомолекулярных соединений, какая-то часть воды оказывается прочно связанной с коллоидными частицами и вместе с ними участвует в броуновском движении, другая же часть играет роль среды, в которой находятся коллоидные мицеллы. [c.333]

В ранний период развития учения о коллоидах считалось, что молекулярно-кинетические представления приложимы в основном к молекулярным растворам. Понадобилось много лет упорного труда для доказательства, что молекулярно-кинетические свойства присущи как молекулярным, так и коллоидным растворам и что между ними нет качественных, а есть только количественные различия, зависящие главным образом от формы и величины коллоидных частиц. В этом смысле открытие броуновского движения дисперсных частиц имело очень большое значение. [c.121]

Броуновское движение частиц коллоидов и суспензий является прямым следствием теплового движения молекул окружающей среды и их беспорядочных ударов о данную частицу. Под действием таких ударов частица беспорядочно перемещается в пространстве. Эти перемещения получаются в результате усредненного действия всей совокупности ударов за время наблюдения (в 1 сек частица испытывает около 10 ударов). При малых размерах частиц число ударов, приходящихся с разных сторон, обычно неодинаково и поэтому они двигаются в различных направлениях по сложной траектории (рис. 39). При увеличении размеров и массы частиц вероятность взаимной компенсации ударов возрастает, в результате чего частицы размером 4—5 мк совершают только небольшие колебательные движения около некоторого центра. При диаметре частиц более 5 мк броуновское движение практически прекращается. [c.121]

Броуновское движение частиц коллоидов и суспензий является прямым следствием теплового движения молекул окружающей среды и их беспорядочных ударов о данную частицу. Под действием таких ударов частица беспорядочно перемещается в пространстве. Эти перемещения получаются в результате усредненного действия всей совокупности ударов за время наблюдения (в 1 сек частица испытывает около ударов). При малых размерах частиц число ударов, приходящихся с разных сторон, обычно не- [c.145]

Казалось бы, из работ Грэма и его современников, не обнаруживших заметной диффузии и осмотического давления в коллоидных растворах и считавших это отсутствие одним из отличительных признаков коллоидов, следует отрицательный ответ на этот вопрос. Однако последующие данные привели, несомненно, к положительному ответу. Более того, оказалось возможным движение коллоидных частиц, в отличие от молекул, наблюдать непосредственно. Удалось вывести основные законы, общие для молекул и коллоидных частиц. Экспериментальное их подтверждение явилось на рубеже XIX—XX вв. триумфом молекулярно-кинетической теории, завоевавшей всеобщее признание. Эти экспериментальные факты в значительной степени связаны с броуновским движением, долгое время остававшимся загадкой. [c.26]

Так, броуновское движение — зримо, и помогает пониманию термического движения вообще, мембранная избирательная проницаемость более свойственна коллоидному уровню, нежели молекулярному светорассеяние более очевидно и легче измеримо для коллоидов и т. д. [c.356]

Если бы устойчивость лиофобных коллоидов определялась только равновесием, то повышение температуры и связанное с ним усиление броуновского движения дисперсных частиц должно было бы всегда вести к увеличению устойчивости системы. Однако в золях, суспензиях и эмульсиях повышение температуры ведет, наоборот, к понижению устойчивости. Это противоречие было полностью устранено Н. П. Песковым, когда он в 1920 г. предложил различать два типа устойчивости — кинетическую и агрегативную устойчивость. [c.324]

Благодаря низкой степени дисперсности в суспензиях слабо проявляется или отсутствует такое молекулярно-кинетическое свойство, как броуновское движение, а значит, и диффузия. Осмотическое давление, весьма слабо выраженное в лиофобных коллоидах, в суспензиях практически не обнаруживается, так как частичная концентрация в них еще меньше, чем в лиофобных коллоидах. Вязкость разбавленных суспензий мало отличается от вязкости дисперсионной среды. Высококонцентрированные суспензии (пасты) имеют свойства структурированных систем и характеризуются высокой вязкостью. [c.342]

Смолуховский м. Опыт математической теории кинетики коагуляции коллоидных растворов /У Коагуляция коллоидов, м. ОНТИ, 1936. С. 7-39. Смолуховский М. Три доклада о броуновском молекулярном движении и коагуляции коллоидных частиц // Броуновское движение. М. ОНТИ, 1936. [c.835]

В первой трети нашего столетия в коллоидной химии преобладали качественные методы исследования и описательный подход к изз чаемым вопросам. Но в это время были сделаны первые попытки применения термодинамики поверхностных явлений, основы которой были развиты Гиббсом еще в 1878 г., создана строгая теория броуновского движения и строения двойного слоя адсорбированных ионов и разработаны представления о строении адсорбционных слоев. Вторая треть столетия характеризуется быстрым развитием количественных методов исследования и разработкой фундаментальных физических представлений. На этих основах изменились и уточнились основные задачи науки о коллоидах. [c.5]

Как указывалось выше, лиофильные коллоиды характеризуются интенсивным взаимодействием дисперсных частиц со средой и термодинамической устойчивостью системы. Существуют различные точки зрения относительно того, какие коллоидные системы отнести к лиофильным и какова природа их устойчивости. Ребиндером и Щукиным была выдвинута и обоснована идея о том, что истинно лиофильными являются коллоидные растворы, в которых величина удельной свободной межфазной энергии о на поверхности диспергированных частиц меньше граничного значения а<10 Дж/ м , определяемого средней кинетической энергией броуновского движения. Согласно другой, феноменологической, [c.21]

Седнментируют только достаточно крупные частицы. Так, пяти-микронные (5 мкм) частицы кварца оседают в воде за час на 3 см. Седиментации одномикронных (1 мкм) и более мелких частиц препятствует броуновское движение. Поэтому истинные и коллоиД ные растворы, включая растворы высокомолекулярных соединений, седнментацнонно устойчивы, а суспензии — неустойчивы. [c.319]

Сходство растворов ВМС с коллоидными растворами обусловлено гигантскими размерами макромолекул, масса кюторых соизмерима с массой мицелл коллоидов. Те свойства растворов, которые определяются размерами частиц, близки у этих систем. Как и коллоидные растворы, растворы ВМС отличаются медленной диффузией, низким осмотическим давлением л, соизмеримой с коллоидными растворами интенсивностью броуновского движения. Макромолекулы в растворе не способны проходить через полупроницаемые мембраны, задерживаются ультрафильтрами. По оптическим свойствам растворы высокомолекулярных соединений также близки к коллоидным. Они обладают повышенной мутностью, в них наблюдается, хотя и менее четко, эффект Тиндаля. Меньшая интенсивность дифракционного рассеивания света в растворах ВМС обусловлена близостью показателей преломления дисперсионной среды (растворителя) и дисперсной фазы (растворенного полимера). [c.436]

Н. П. Песков (1920) ввел понятие о двух видах устойчивости дисперсных систем седиментационной (кинетической) и агрегативной. Седиментационная устойчивость позволяет системе сохранять равномерное распределение частиц в объеме, т. е. противостоять действию силы тяжести и процессам оседания или всплывания частиц. Основными условиями этой устойчивости являются высокая дисперсность и участие частиц дисперсной фазы в броуновском движении. Агрегативная устойчивость дисперсных систем — это способность противост()ять агрегации частиц. В этом отношении дисперсные системы делят на два класса 1) термодинамически устойчивые, или лиофильные, коллоиды, которые самопроизвольно диспергируются и существуют без дополнительной стабилизации (мицеллярные растворы ПАВ, растворы ВМВ и т. п.). При образовании этих систем свободная энергия Гиббса системы уменьшается (Лй<0) 2) термодинамически неустойчивые, или лиофобные, системы (золи, суспензии, эмульсии). Для них А6 > 0. [c.424]

При кинетическо.м (броуновском) движении коллоидных частиц, при электрофорезе и т, д, ядро коллоида перемещается вместе с адсорбционным слоем как нечто целое (коллоидный ион). Прочный комплекс ядро + адсорбционный слой называется гранулой (лат. ёгапит — зерно granulum — зернышко). Это — как бы остов мицеллы. Поверхность скольжения коллоидной частицы в жидко- [c.272]

Новую физическую теорию устойчивости и коагуляции коллоидов разработал Дерягин совместно с Ландау. Сущность ее заключается в следующем. Две одноименно заряженные коллоидные частицы, сближаясь, испытывают одновременное действие, двух противоположных сил молекулярных сил притяжения Q (вандерваальсовых, лондоновских) и электростатических сил отталкивания Р, препятствующих слипанию частиц. Энергия межмолекулярного притяжения проявляется на расстоянии, соизмеримом с радиусом самих частиц. На больщих расстояниях она меньше энергии броуновского движения и поэтому не имеет существенного значения. У сблизившихся частиц энергия межмолекулярного притяжения резко возрастает. [c.118]

Как чистая наука, наука о коллоидах привлекательна, поскольку дает много крайних примеров явлений, типичных для низкомолекулярных систем. Она помогает в понимании этих явлений, как хорошая карикатура часто лучше передает образ, нежели детальный портрет. Так, броуновское движение — зримо, и помогает пониманию термического движения вообще, мембранная изби- [c.340]

Поведение молекул ВМС в растворе сходно с поведением свернутых в клубок длинных нитей, причем пространственное положение этих нитей в растворе непрерывно меняется в результате теплового движения. Таким образом, если частицы лиофобных коллоидов под влиянием теплоты испытывают броуновское движение, гигантские молекулы ВМС изменяют свою конформацию. Однако форма клубка нитей ВМС всегда остается близкой к форме вытянуюго эллипсоида вращения. [c.352]

Модель, положенная в основу теории, представляет собою коллоидный раствор, oдepлiaщий первоначально сферические частицы одинакового размера со счетной (количественной) концентрацией фо При рассмотрении механизма взаимодействия двух частиц принимается простое допущение их объединение происходит тогда и только тогда, когда одна из них попадает в сферу действия другой (соприкасается с ней). Задача заключается в опреде--лении счетной концентрации фь фг, фз, . простых, вторичных, третичных частиц и т. д. в момент времени т. Задача о коагуляции коллоидов явилась первым прилон ением разработанной Смолуховским теории броуновского движения. Поэтому, исходя из эквивалентности броуновского движе- ния и молекулярной диффузии, он рассматривает решение уравнения нестационарной диффузии к поверхности сферы радиуса Я с граничными условиями г=Я с=0 г >Д с= = Со и начальным условием т=0, г>Д с=со, где г — радиальная координата с — концентрация. На основе этого решения получена формула для определения количества вещества, адсорбированного за время т поверхностью шара. Если упростить ситуацию и считать рассматриваемый процесс квазистационарным, то эта формула имеет вид М=АпОЯсох, где — коэффициент диффузии. [c.108]

Наблюдая в микроскоп крошечные пятньш1ки света, рассеиваемого коллоидным раствором, нетрудно убедиться, что коллоидные частицы вовсе не являются неподвижными. Их движение имеет хаотический характер. Это явление, называемое броуновским движением, дает исключительно простую возможность убедиться в кинетической природе вещества. Хорошо заметное под микроскопом броуновское движение частиц табачного дыма объясняется тем, что они постоянно бомбардируются молекулами газа, в котором диспергированы коллоидные частицы. При этих столкновениях кинетическая энергия газовых молекул частично передается коллоидным частицам дыма, и обусловленные этим смещения частиц дыма вполне поддаются визуальному наблюдению. Устойчивость коллоидов в определенной мере обязана броуновскому движению, благодаря которому в объеме коллоидной системы поддерживается равномерное распределение частиц. [c.501]

Из уравнения (II. 9) видно, что скорость оседания особенно сильно зависит от размера частиц. Так, например, частицы серебра при диаметре 200 р. оседают в воде на 1 см за 0,05 сек., при диаметре 2[а — за 500сек., а при диаметре 20м л — лишь за 58 дней. Если частицы легче жидкости (например, в эмульсии масла, в воде), то (й —р) имеет обратный знак, и вместо оседания наблюдается всплывание частиц, согласно тому же закону. При отсутствии противодействующих сил седиментация коллоидных частиц за достаточно продолжительный промежуток времени неизменно приводила бы к осаждению всего коллоида на дне сосуда. Этого, однако, обычно не происходит ввиду того, что оседанию частиц (даже при полном покое раствора, при постоянстве температуры, отсутствии конвекционных потоков и др.) всегда противодействует броуновское движение, стремящееся равйомерно распределить коллоидные частицы по всему объему раствора. Чем меньше частицы, тем сильнее сказывается влияние броуновского движения или диффузии (табл. 4). [c.40]

Остановимся вкратце лишь на тех работах, которые ближе к тематике книги. Ряд вопросов теории устойчивости лиофобных коллоидов был рассмотрен Барбоем влияние на пороги коагуляции величины потенциала частиц, заряда побочных ионов и состава электролита [27]. Все эти расчеты основаны на анализе баланса сил молекулярного притяжения и ионно-электростатического отталкивания в системах, состоящих из плоских частиц с фиксированным потенциалом диффузного двойного слоя. Броуновское движение частиц при этом полностью игнорировалось. Напротив, кинетические аспекты устойчивости подробно рассматривались Глазманом и Клигман [28]. Глазман и Барбой с сотр. [29]йоказали, что такие явления, как аддитивность, антагонизм, синергизм, в действии смесей ионов могут быть в принципе объяснены с помощью модели взаимодействующих плоских частиц при определенных предположениях относительно ад- [c.269]

Сближение и слипание коллоидных частиц может происходить под действием внешних — гравитационных, электрических, магнитных или гидродинамических и акустических эффектов или их комбинированных воздействий, например, при осаждении частиц неодинакового размера. Наиболее типично и универсально для коллоидов сближение и слипание частиц под влиянием их броуновского движения. Первоначально именно это явление получило название коагуляции (броуновской), однако принято говорить о коагуляции и в других случаях агрегирования. Так, говорят об элекгрокоагуляции, акустической коагуляции, ортокинетической коагуляции (при оседании разных частиц с неодинаковой скоростью). Поэтому в дальнейшем все эти случаи мы будем, как правило, объединять общим термином коагуляция. [c.121]

Как видно из исторического обзора, теория устойчивости коллоидов использовала смежные науки — учение о молекулярных силах, теорию сильных электролитов, статистическую физику, в частности, законы броуновского движения, электростатику и электромагнетизм, теорию квантов, учение об адсорбиии и капиллярности. В значительной степени развитие теории устойчивости коллоидов и органически связанного с ней учения о поверхностных силах изменило характер учения о коллоидах, усилила его физико-математическую сторону и придала ему существенно между-дисциплинарный характер — на стыке химии, физики, физической химии, теории поверхностных явлений, учения о растворах. В то же время исследования в области устойчивости коллоидов и поверхностных явлений внесли существенный вклад в другие науки — молекулярную физику, ряд разделов молекулярной биологии, теорию жидкокристаллического состояния (периодические коллоиды). [c.202]

Устойчивость гидрофобных коллоидов зависит главным образом от их электрокинетического потенциала, и коагуляция является результатом с катия двойного слоя ионов и, следовательно, уменьшения электрокинетического потенциала. Так как ионы подвергаются, с одной стороны, влиянию броуновского движения и десорбируются с поверхности коллоидных частиц, а с другой — притягиваются к поверхности кулоновскими силами, то равновесное распределение ионов характеризуется некоторым средним расстоянием мея ду ними и коллоидными частицами. Это среднее расстояние является функцией концентрации как электролита, так и золя, что н определяет правило Бартона — Бишопа, поскольку вполне обоснованно считать, что уменьшение этого расстояния (т. е. сжатие двойного слоя) при определенных условиях в более концентрированных золях оказывается более резко выраженным. Чтобы истолковать правило Шульце — Гарди, часто достаточно предположить, что ионы различной валентности вызывают коагуляцию пропорционально их заряду, и не обязательно принимать, что различна адсорбируемость этих ионов [120]. [c.261]

Для лиофобных коллоидов полезно различать седиментационную и агрегативную устойчивость. Седиментационной называют устойчивость дисперсии по отношению к силе тяжести. Разделение фаз в этом случае может быть обусловлено как седиментацией (осаждением) грубодисперсных и относительно тяжелых (с плотностью, превышающей плотность среды) частиц под влиянием сил тяжести, так и потерей агрегативной устойчивости в результате объединения (агрегации) частиц под действием различных факторов (добавления электролитов, флокулянтов, нагревания и др.). Под агрегативной устойчивостью понимают, таким образом, способность противостоять слипанию частиц, т. е. способность системы сохранять степень дисперсности. Тонкодисперсные коллоидные растворы (золи, микроэмульсии) отличаются от грубодисперсных суспензий (взвесей) именно высокой агрегативной устойчивостью, тем, что броуновское движение обеспечивает практически их неограниченную кинетическую устойчивость. V Коагуляция, под которой понимаем процесс слипания частиц с образованием более крупных агрегатов (коагулятов), может реализоваться только при условии, что агре-гативная устойчивость системы снижена настолько, что соударение частиц приводит к их необратимому слипанию. При этом энергия контактной связи не имеет существенного значения важно лишь, чтобы она превысила значение кТ, в противном случае тепловое движение будет разрушать связь. [c.7]

В те го Ы центральными проблемами коллоидной химии являлись проблема устойчивости коллоидных растворов и соответственно исследование механизма их коагуляции. Было предложено отдельно рассматривать кинетическую и агрегативную устойчивость коллоидных систем 141. Первая, в соответствии с уравнением Стокса и теорией броуновского движения, связана с размером частиц, их плотностью, вязкостью дисперсной среды вторая определяется факторами, препятствующими слипанию частиц (образованию агрегатов). В отношении факторов агрегативной устойчивости коллоидные растворы делились на гидрофобные и гидрофильные (такое деление сохранилось и в настоящее время). В 30-х годах устойчивость гидрофобных коллоидов объясняли зарядом и электроки-нетическим потенциалом частиц, а устойчивость гидрофильных — их гидратацией (сольватацией). [c.82]

Устойчивость коллоидов. Коллоидные системы могут быть чрезвычайно устойчивымя, несмотря на гравитационные силы, которые стремятся осадить частицы а дно сосуда. Одной из причин устойчивости коллоидов является то, что частицы находятся в непрерывном движении. Частицы непрерывно сталкиваются а отталкиваются друг от друга, а также от стенок сосуда. Коллоидные частицы, без сомнения, непрерывно подвергаются ударам меньших по размеру молекул диспергирующей среды, а также содерж-ащихся в ней ионов. Такое движение частиц называется броуновским движением оно препятствует осаждению коллоидных частиц под действием гравитаця01Н-ных сил. [c.226]