Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии. Балдынова Ф.П - 35 стр.

т.е. порог коагуляции обратно пропорционален заряду коа-                      Тема 5. Микрогетерогенные системы.
гулирующего в шестой степени.                                                            Программа
      Теорию быстрой коагуляции разработал Смолухов-                   Особенности микрогетерогенных систем, методы их
ский, им было выведено уравнение для расчета константы            получения и классификация. Свойства эмульсий, пен, аэро-
скорости коагуляции (К):                                          золей, порошков, суспензий и паст.
                   К = 1/ τ· (1/ n – 1/n0),          (II – 27)
где n0 и n - число частиц в единице объема системы до на-                          Методические указания
чала коагуляции и к моменту времени τ, соответственно.                  К микрогетерогенным системам относятся дисперсные
      Константа скорости коагуляции зависит от коэффици-          системы с частицами размером более 10-5 см.
ента диффузии (Д) и радиуса частиц (r):                                 Эмульсии – это тонкодисперсные системы типа Ж/Ж,
                     К = 8πДr                        (II – 28)    т.е. жидкость диспергирована в жидкости. Все фазы в
      По формуле Стокса – Эйнштейна коэффициент диф-              эмульсиях являются подвижными и полностью или частич-
фузии сферических частиц зависит от их размера:                   но взаимно нерастворимыми, т.е. дисперсионная среда (ча-
                   Д = k Т / 6π η r                  (II – 29)    ще всего – вода) и дисперсная фаза должны сильно отли-
      С учетом формул (II – 28) и (II – 29) уравнение коагу-      чаться по полярности и, следовательно, не смешиваться. В
ляции примет вид:                                                 эмульсионных системах неполярную или малополярную
              К = 4RT/ 3 η NA (м3/ сек),             (II – 30)    жидкую фазу называют маслом, а водой – более полярную
где η – вязкость среды, Па · с; NA - число Авогадро.              фазу.
      Смолуховский ввел также понятие о времени поло-                   Эмульсии классифицируют на два типа: масло в воде
винной коагуляции, согласно которому время, необходимое           (прямая эмульсия) и вода в масле (обратная эмульсия). Дис-
для уменьшения первоначального числа частиц в два раза,           персной фазой называют компонент, содержащийся в
связано с их исходным:                                            эмульсии в меньшем количестве. Примерами эмульсий яв-
                    n = n0 / (1+ τ /θ),              (II – 31)    ляются молоко, сливочное масло, сливки, сметана и др.
где θ – время половинной коагуляции, с; τ – время от начала             Получают эмульсии преимущественно путем механи-
коагуляции, с.                                                    ческого диспергирования – сильным перемешиванием,
      Если преобразовать уравнение к виду:                        встряхиванием, а также методом выдавливания дисперсной
                     n0 / n = 1+ τ /θ ,                (II-32)    фазы в дисперсионную среду под давлением через тонкие
то получим линейную зависимость в координатах n0 / n =            отверстия и др. Существенным свойством эмульсий являет-
f(τ).                                                             ся их неустойчивость, которая проявляется в слиянии капе-
      Явление обратное коагуляции, т.е. разрушение агрега-        лек дисперсной фазы (коалесценции) и превращении в об-
тов частиц под действием чистой дисперсионной среды или           ратную эмульсию (обращение фаз эмульсии). Процесс
растворенных веществ, называется пептизацией.                     слияния может привести к расслоению эмульсии на две са-
                                                                  мостоятельные фазы. Разрушение эмульсий происходит


                                                             71   72