Фактор электростатического отталкивания

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]

На энергию деформации влияют два основных фактора поверхностное натяжение , обусловленное ядерными силами взаимодействия между составляющими ядро нуклонами, и электростатическое отталкивание протонов. При колебании ядра любое отклонение от первоначальной формы приводит к увеличению его потенциальной энергии за счет энергии поверхностного натяжения. Однако такие деформации обусловливают перераспределение протонов в ядре и появление центров электростатического отталкивания. Силы электростатического отталкивания уменьшают потенциальную энергию системы и способствуют дальнейшему увеличению деформации. Если колебания приводят к гантелеобразной форме ядра, то силы электростатического отталкивания могут при известных обстоятельствах преодолеть ядерные силы притяжения и ядро распадется. [c.10]

Н. А. Фуксом, учитывающей только электростатическое отталкивание, фактор устойчивости в первом приближении определяется уравнением [c.337]

В чем причина невысоких значений координационных чисел атомов, ионов или молекул, из которых построены кристаллы Всестороннему максимальному сближению частиц в кристалле могут препятствовать два фактора во-первых, определенная направленность связей между частицами и, во-вторых, несоответствие их размеров. Направленность связей играет решающую роль в расположении частиц, между которыми устанавливаются атомные или водородные связи. Поэтому координационные числа атомов в атомных кристаллах совпадают с валентностью элемента, а координационные числа молекул, образующих Н-связи, — с числом этих связей, образуемых каждой молекулой. Этот же фактор может проявляться и в структуре металлических и ионных кристаллов, если в связях между атомами металлов или ионами имеются признаки атомной связи. В ионных кристаллах на взаимное расположение ионов в основном влияют несоответствие их размеров и электростатическое отталкивание одноименно заряженных ионов. [c.109]

Наряду с электростатическим отталкиванием (электростатическим фактором устойчивости) возможны и другие факторы устойчивости. Прежде всего, силы отталкивания могут быть вызваны существованием на поверхности сближающихся частиц сольватных оболочек или так называемых граничных фаз, состоящих лишь из молекул дисперсионной среды и обладающих особыми физическими свойствами (сольватационный фактор устойчивости). [c.97]

Первая стадия коагуляции связана с преодолением электростатического барьера между частицами. Длительность этой стадии зависит от концентрации электролита, валентности коагулирующего иона, стенени адсорбционной насыщенности глобул и от других факторов, которые влияют на состояние двойного электрического слоя стабилизатора и, следовательно, определяют электростатическое отталкивание исходных глобул. В ходе первой стадии коагуляции образуются первичные агрегаты, поверхность которых покрыта насыщенным слоем стабилизатора. Для последующего слипания таких агрегатов необходимо прорвать адсорбционно-насыщенный и в значительной стенени гидратированный слой, т. е. преодолеть новый потенциальный барьер, который имеет наряду с электростатической [c.109]

Латексы, как и другие системы, стабилизованные НПАВ, устойчивы при отсутствии двойного электрического слоя вокруг их глобул. Электростатическое отталкивание частиц в этом случае уже пе имеет решающего значения, хотя глобулы латексов, стабилизованных НПАВ, но тем или иным причинам обычно имеют небольшой отрицательный заряд. Устойчивость систем, содержащих НПАВ, в основном определяется гидратацией адсорбированного частицами стабилизатора. Чем выше гидратация защитного слоя, тем более устойчива система. Для дегидратации, а значит и астабилизации систем, содержащих НПАВ, могут быть использованы растворы электролитов высоких концентраций, повышение температуры или совместное действие обоих этих факторов. [c.113]

Важную роль для механизма коллоидной защиты играет энтропийный фактор устойчивости. Кроме того, если в макромолекулах защитного вещества имеются ионогенные группы, то адсорбция таких молекул может привести к повышению заряда коллоидных частиц и отсюда к усилению их электростатического отталкивания. [c.115]

В области тонких пленок, подробно исследованных в работах школ Шелудко и Майзельса, существует другой фактор устойчивости, связанный с расклинивающим давлением (см. гл. XIV), возникающим при перекрытии диффузных слоев двух сторон пленки. Увеличение П при утончении пленки приводит к равновесному состоянию, в котором электростатическое отталкивание компенсирует силы притяжения и капиллярный отсос. Установлено , что закономерности утончения пленок в зависимости от концентрации электролита количественно согласуются с теорией устойчивости Деря- [c.288]

В области тонких пленок, подробно исследованных в работах школ Шелудко и Майзельса, существует другой фактор устойчивости, связанный с расклинивающим давлением (см. гл. ХП1), возникающим при перекрытии диффузных слоев двух сторон пленки. Увеличение П при утончении пленки приводит к равновесному состоянию, в котором электростатическое отталкивание компенсирует силы притяжения и капиллярный от- [c.317]

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]

Структурные особенности АТФ таковы, что молекула должна содержать достаточно энергии, чтобы компенсировать дестабилизирующие факторы, свойственные самой молекуле АТФ электростатическое отталкивание, возникающее вследствие ионизации Р-О-Н-связей, приводит к напряжению всей молекулы, но особенно связи Р-О-Р. Одновременно возникает явление конкурентного резонанса, т.е. конкуренции между соседними атомами фосфора за неподеленные подвижные электроны атомов кислорода, расположенные между атомами фосфора. На каждом атоме фосфора возникает частичный положительный заряд - это результат заметного электроноакцепторного влияния групп Р=0 и Р-О . Энергия молекулы АТФ не сосредоточена в какой-либо одной связи, а распределена по всей молекуле. [c.74]

Стабилизирующее действие СЭ определяется их способностью адсорбироваться на межфазной поверхности. Механизм стабилизации дисперсии высокомолекулярных СЭ еще достаточно не изучен. Факторами стабилизации могут быть электростатическое отталкивание частиц вследствие образования на их поверхности двойного электрического слоя, препятствующего их сближению образование на поверхности частиц структурно-механического барьера взаимное отталкивание частиц в результате теплового движение гибких макромолекул (энтропийный фактор) [23]. [c.31]

Ионно-электростатический фактор стабилизации для рассмотренных нами случаев с точки зрения устойчивости системы существенного значения не имеет, т. е. силами электростатического отталкивания при И>а практачески можно пренебречь. Однако наличие ионного слоя у частиц фазы обеспечивает поляризацию этих частиц в электрическом поле. [c.39]

Электростатическое отталкивание высокомолекулярных стабилизаторов не играет значительной роли как фактор стабилизации [23]. ряд авторов [2, 47, 49, 135] объясняет агрегативную устойчивость тем, что на поверхности раздела между дисперсной фазой и дисперсионной средой образуется слой из молекул стабилизатора, обладающий повышенной структурной вязкостью или механической прочностью и являющийся как бы структурно-механическим барьером, препятствующим сближению частиц и тем самым уменьшающим силу их взаимодействия. [c.31]

Для количественного описания медленной коагуляции Смолуховский предложил формальным образом ввести в выражение для числа столкновений (частоты столкновения) частиц в единицу времени коэффициент а < 1, характеризующий долю столкновений, приводящих к образованию агрегатов. Введение этого коэффициента равносильно увеличению характерного времени коагуляции в 1/а раз. Скорость коагуляции можно охарактеризовать фактором устойчивости IV, равным отношению числа столкновения частиц без учета и с учетом силы электростатического отталкивания [57] [c.214]

Скорость коагуляции характеризуется фактором устойчивости W, равным отношению числа столкновений частиц без учета и с учетом силы электростатического отталкивания [9] [c.270]

Их действие обусловлено наличием двух факторов агрегативной устойчивости электростатического, связанного с электростатическим отталкиванием ДЭС, возникающем при их перекрытии (при Я<2г,) и структурного (или сольватационного), обусловленного особой ориентированной структурой сольватных и адсорбционно-сольватных слоев, имеющихся на поверхности частиц дисперсной фазы. [c.117]

Коагуляция моягет происходить при введении различных электролитов и неэлектролитов, механическом воздействии, нагревании или замораживании. Наиболее важное место среди астабилизующих факторов занимает введение электролитов. Электролитная коагуляция особенно ярко протекает в тех коллоидных системах, в которых стабилизатор имеет ионный характер и устойчивость в огромной степени обеспечивается электростатическим отталкиванием коллоидных частиц. Коагулирующее действие электролита заключается в его влиянии на свойства двойного электрического слоя, в результате чего происходит уменьшение электростатического отталкивания частиц, а значит и возможное их слипание. В зависимости от интенсивности коагулирующего влияния электролита возмонша различная вероятность слипания частиц (меньшая или равная единице) и, соответственно, протекает медленная или быстрая коагуляция. Подробное описание механизма и правил электролитной коагуляции излагается в учебниках по коллоидной химии. [c.107]

В этой работе рассматриваются два основных фактора устойчивости эмульсий в условиях не очень низкого межфазного натяжения (012 0 ,) [7], т. е. в отсутствие истинно самопроизвольного эмульгирования структурно-механический барьер на поверхности капель и электростатическое отталкивание вследствие возможного образования диффузных двойных слоев. [c.268]

I. Использование в качестве эмульгаторов (наряду с ИПАВ) НПАВ позволило исключить влияние на устойчивость эмульсий электростатического отталкивания диффузных адсорбционных слоев и особенно наглядно выявить роль другого фактора — структурномеханического барьера, обусловленного квазиспонтанным эмульгированием. [c.269]

Стабильность лакокрасочных материалов определяется главным образом их агрегативной устойчивостью. По этому признаку дисперсные системы могут быть трех типов [157] термодинамически равновесные системы коллоидные системы, устойчивость которых обеспечивается наличием у частиц лиофили-зованного структурированного адсорбционного слоя ионостабилизированные системы. Водорастворимые лакокрасочные суспензии, как и все лакокрасочные материалы, относятся к системам второго типа. В водных растворах полиэлектролитов большое значение может приобретать и фактор электростатического отталкивания [158]. [c.85]

Как известно, одним из факторов, препятствующих сцеплению коллэидных частиц друг с другом, является наличие у них одноименных электрических зарядов, между которыми действуют силы электростатического отталкивания. Заряды эти возникают вследствие адсорбции частицами ионов из раствора и могут быть нейтрализованы в результате адсорбции ионов противоположного знака. Вследствие этого процесс коагуляции коллоидных растворов может быть вызван прибавлением какого-либо электролита, противоположно заряженные ионы которого, адсорбируясь на поверхности частиц, нейтрализуют заряд коллоидных частиц и таким образом дают им возможность сцепляться между собой. При этом коагулирующая концентрация электролита (т. е. минимальная концентрация его, требуемая для коагуляции данного коллоидного раствора) увеличивается с уменьшением валентности того иона, заряд которого противоположен заряду коллоидных частиц. Так, в случае золя AS2S2, частицы которого заряжены отрицательно, коагуляция вызывается адсорбцией катионов, причем коагулирующие концентрации А1з+, Ва2+- и К+-ионов относятся как 1 20 1000. [c.105]

За пределами строгой количественной теории Дерягина остались такие факторы устойчивости, как сольватация поверхности ч1стиц и структурно-механические свойства адсорбционных слоев. Один из возможных путей учета сольватации в рамках теории устойчивости предложен Ю. М. Глазманом. По его мнению, электростатическое отталкивание соль-ватированных частиц можно рассматривать с позиций расположения внутренней обкладки двойного ионного слоя на внешней стороне сольватного слоя, что равносильно увеличению радиуса действия электростатических сил. Сольватные слои, по определению Дерягина, представляют собой пограничные с дисперсной фазой области среды, обладающие отличными от остальной среды механическими и термодинамическими (или теми и другими) свойствами. [c.8]

Таким образом, если принимать во внимание только один этс фактор, то грег-бутилбензол должен быть более реакцион-носиособен, чем толуол. Однако общую реакционную способность грет-бутилбензола сильно снижают пространственные затруднения, создаваемые имеющей большой объем трег-бутиль-нон группой при атаке электрофильным реагентом орто-положе-ния. Об этом свидетельствуют уменьшение выхода орго-изоме-ра, а также уменьшение соотношения орто- пара- и орто- мета-изомеров по мере увеличения размера алкильной группы (см. табл. 5.2). Помимо пространственных факторов на невысокий выход орго-изомера влияет и электростатическое отталкивание электрофильного агента от атомов водорода метильных групп трег-бутильного радикала. [c.333]

Для придания частицам устойчивости против слипания — агре-гативной устойчивости — необходимо создание на поверхности частиц защитных слоев двойных электрических слоев (ДЭС), приводящих к возникновению электростатического отталкивания (ионно-электростатический фактор устойчивости), а также сольватных и адсорбционно-сольватных слоев, препятствующих в силу своих особых структурно-механических свойств соприкосновению и слипанию частиц (структурный фактор стабилизации). [c.76]

В случае ионогенных ПАВ в дополнение к дегидра-таци 1 действует фактор, связанный с изменением состояния двойного электрического слоя, образованного на поверхности ионами адсорбированного ПАВ. При введении электролитов повышается ионная сила раствора и происходит сжатие диффузной части двойного электрического слоя, в результате чего часть противоионов входит в плотный штерновский слой, т. е. происходит понижение эффективной степени диссоциации поверхностно-активного электролита. Благодаря этому понижается электростатическое отталкивание, препятствующее вхождению поверхностно-активных ионов в одноименно заряженный адсорбционный слой. [c.24]

В области тонких пленок, подробно исследованных в работах школы Шелудко, существует другой фактор устойчивости, связанный с расклинивающим давлением, возникающим при перекрытии диффузных слоев на двух сторонах пленки. Увеличение п в процессе утончения пленки должно привести к равновесному состоянию, в котором электростатическое отталкивание компенсирует силы притяжения и капиллярный отсос. В работах Шелудко и Ексеровой было показано, что закономерности утончения пленок в зависимости от концентрации электролита количественно согласуются с теорией устойчивости Дерягина. Очевидно, что получению устойчивых пленок способствует увеличение концентрации ПАВ (рост г )1 и у) и уменьшение концентрации (а следовательно, и к) индифферентного электролита. [c.295]

Электростатическое отталкивание диффузных частей двойных электрических слоев по Дерягину (и101нн0-элект р0с та1т(ичес1кая состаз-ляющая расклинивающего давления), представляет собой термодинамический фактор агрегативной устойчивости дисперсных систем. Подробно этот фактор будет рассмотрен в 4 данной главы. [c.254]

Теория ДЛФО объяснила все главные закономерности коагуляции гидрозолей электролит 1ми и объединила на общей количественной основе имевшиеся ранее представления (преимущественно качественные), относившиеся к различным частным случаям и нередко казавшиеся противоречивыми. В последние годы наметились также пути дальнейшего развития этой теории, связанные с представлениями о возможности протекания обратимого агрегирования частиц. Действительно, при очень малых расстояниях между частицами, помимо сил межмолекулярного притяжения, электростатического отталкивания и т. д., отражающих дальнодействие частиц, необходимо также учитывать и иные факторы, проявляющиеся при непосредственном соприкосновении частиц. Сюда относятся, например, своеобразное структурирование вблизи твердой поверхности гидратных оболочек и особенно силы упругости, обусловливающие борновское отталкивание поверхностных атомов в точке соприкосновения частиц или отталкивание адсорбированных на пове рхности частиц молекул ПАВ в области контакта. Это означает, что ближний потенциальный минимум, будучи более или менее глубоким, остается конечным. [c.316]

Однако электростатическое отталкивание — это не единственная причипа агрегативной устойчивости золей. На поверхности коллоидных частиц благодаря взаимодействию поверхностных молекул дисперсной фазы с молекулами дисперсионной среды могут образовываться адсорбционно-сольватные оболочки. За короткое время столкновения частиц образующиеся вокруг частиц дисперсной фазы сольватные оболочки благодаря высокой вязкости и сопротивлению сдвигу не успевают выдавиться из зазора между частицами и тем самым препятствуют их контакту. Однако в большинстве случаев сольватация может служить лишь фактором, дополняющим действие электростатических сил. [c.203]

Первоначально инверсию конфигурации в 5 7,/2-реакциях обьясняли чнсто электростатическими факторами. В самом деле, в переходном состоянии тина I несущие отрицательный заряд входящая и уходящая груииы находятся на большем расстоянии друг от друга, чем в переходном состоянии тина II, электростатическое отталкивание между этими груннами в структуре I меньше, чем в структуре II. Однако обращение конфигурации в реакции, приведенной на схеме 9.1, где входящая [c.719]

Коагуляция рассматривается как результат воздействия вандерваальсовых сил притяжения, которые стягивают вместе две частицы в момент их столкновения, если только этому притяжению не противостоит гидратный барьерный слой или силы электростатического отталкивания между одинаково заряженными частицами, или же обе эти причины. Следовательно, суш,ествуют два фактора, которые замедляют коагуляцию кремнезема [c.507]

Учет сил отталкивания иртодит к замедлению процесса коагуляции, поэтому такой процесс называется медленной коагуляцией. По аналогии с теорией броуновской коагуляции введем фактор устойчивости дисперсной системы при турбулентной коагуляции, равный отношению частот коагуляции в отсутствие силы электростатического отталкивания (Р = 0) к частоте коагуляции с зачетом этой силы [c.356]

В расчетах молекулярно-электростатического взаимодействия частиц (или плоских поверхностей) принято, что расстояние между противолежащими слоями потенциалопределяющих ионов, которое и определяет силу отгалкивания двойных слоев, совпадает с расстоянием между фазовыми границами частиц. Между тем достаточно беглого взгляда на детальную (на молекулярном уровне) картину строения заряженной поверхности, чтобы убедиться в несовпадении плоскости адсорбции ионов с межфазной границей. Адсорбция по-тенциалопределяюших (ПО) ионов является, в сущности, процессом достройки кристаллической решетки адсорбента (ее анионной или катионной подрешетки при адсорбции анионов или катионов соответственно), поэтому плоскость локализации сорбированных ионов смешена относительно межфазной границы в глубь раствора на расстояние (И2 порядка половины периода решетки д, а возможно, и на большее. Незавершенность решетки и присутствие в ней преимущественно ионов одного знака (их электростатическое отталкивание) может быть причиной существенного ослабления связи ионов с поверхностью и их дополнительного смещения в сторону раствора. По причине рыхлости этот слой не может дать полноценного вклада в молекулярное притяжение частиц. В итоге молекулярное притяжение частиц (поверхностей) определяется расстоянием к между их фазовыми границами, а электростатическое отталкивание — расстоянием к-ё между плоскостями адсорбции ионов, поскольку потенциал именно этих плоскостей входит в константу электростатического отталкивания. Разница этих расстояний с1, как уже отмечалось, должна быть порядка периода решетки вещества, служащего дисперсной фазой. Таким образом, в дополнение к энергии специфической адсорбции ионов появляется еще один специфический для каждого вещества параметр — период решетки (или среднее меж-молекулярное расстояние в веществе), определяющий структуру ДЭС и его эффективность как фактора устойчивости дисперсной системы. Период решетки прене- [c.631]

АТФ представляет собой термодинамически нестойкое соединение. Нестабильность АТФ определяется, во-первых, электростатическим отталкиванием в области кластера одноименных отрицательных зарядов, что приводит к напряжению всей молекулы, однако сильнее всего связи — Р—О—Р—, и, во-вторых, конкурентным резонансом. В соответствии с последним фактором существует конкуренция между атомами фосфора за неподеленные подвижные электроны атома кислорода, расположенного между ними, поскольку на каждом атоме фосфора имеется частичный положительный заряд вследствие значительного электронакцепторного влияния групп Р=0 и Р—О . Таким образом, возможность существования АТФ определяется наличием достаточного количества химической энергии в молекуле, позволяющей компенсировать эти физико-химические напряжения. В молекуле АТФ имеется две фосфоан-гидридных (пирофосфатных) связи, гидролиз которых сопровождается значительным уменьшением свободной энергии (при pH 7,0 и 37 С) [c.191]

Энергия взаимодействия частиц определяется балансом сил притяжения и отталкивания, зависящим в свою очередь от природы СИЛ и расстояния между частицами. Физическая теория устойчивости ионно-стабилизированных КОЛЛОИДНЫХ растворов основана на учете ван-дер-ваальсовых сил притяжения и электростатического отталкивания диффузных слоев адсорбированных ионов. Теория развита отдельно для сильно и слабо заряженных поверхностей в применении к разным дисперсным системам. Представляет ин-терес исследование не только коагуляции, но и значительно менее разработанного механизма пептизации, в частности понижения прочности агрегатов, образованных коагуляцией первичных частиц. Весьма актуальна разработка теории взаимодействия неионно-стаби-лизированных частиц, учитывающая действия сольватации, адсорбционных слоев ПАВ, полимеров и другие факторы устойчивости. Остается открытым вопрос о влиянии кинетических факторов на контактные взаимодействия. [c.8]

Рассмотрим ККМ ПАВ наиболее обычного типа, имеющих одну диссоциирующую группу на конце неразветвленной углеводородной цепи. Как известно [83], главными факторами при мицеллообразовании являются уменьшение свободной энергии, обусловленное агрегацией углеводородных цепей, и электростатическое отталкивание диссоциированных полярных групп. Из экспериментальных данных для ККМ гомологов коллоидных электролитов в зависимости от длины углеводородных цепей при одинаковой ионной силе (т. е. при определенной концентрации противоионов) было рассчитано изменение стандартной свободной энергии на одну метиленовую группу, равное 1,08 кТ (нри 25° С) [215]. Вместе с тем было установлено, что увеличение длины молекулы данного гомолога на одну метиленовую группу понижает ККМ примерно на /з ее начального значения. Рис. 10 иллюстрирует этот вывод. Это значение сравнимо с величиной 0,64—0,71 ккал/молъ (1,08—1,2 кТ), полученной Ленгмюром [216] для теплоты адсорбции метиленовой группы из воды. Касси и Пальмер [194], исходя из результатов Пауни и Аддисона [63] для адсорбции ПАВ на поверхности вода — ксилол, приняли, что эта величина составляет 0,85—1,2 кТ. [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология