Коллоидная химия. Карбаинова С.Н. - 58 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

ние частичной концентрации в единице объема в единицу времени. Раз-
личают быструю коагуляцию, когда каждое столкновение частиц при-
водит к их слипанию и медленную коагуляцию, если не все столкновения
частиц являются эффективными. Термины «быстрая» и «медленная»
коагуляции условны и не связаны со скоростью процесса. При опреде-
ленных условиях быстрая коагуляция может протекать очень медленно
и, наоборот, медленная коагуляция может идти весьма быстро.
Теория кинетики быстрой коагуляции предложена
С. Смолуховским. Скорость процесса уменьшения общего числа частиц
(n) во времени он рассматривает как скорость реакции второго порядка,
поскольку слипание частиц происходит при столкновении двух частиц,
2
d
d
n
kn
t
=×
. (3)
После интегрирования этого уравнения получим
k
nn
= -
æ
è
ç
ö
ø
÷
111
0
t
(4)
или
n
n
kn
=
1+
0
0
t
, (5)
где n
0
– общее число частиц в единице объема золя до коагуляции, n –
число частиц к моменту времени
t
, k – константа скорости процесса
коагуляции, которая вычисляется по уравнению (5.5). Константа k свя-
зана с коэффициентом диффузии частиц D и с расстоянием d, на кото-
ром действуют силы притяжения между частицами, уравнением
k
Dd
=
4
p
. (6)
Подставив в это уравнение вместо D его значение из уравнения
Эйнштейна и учитывая, что d = 2r, получим
k
RT
=
4
3
h
, м
3
с
–1
. (7)
Из формулы (7) видно, что величина k не зависит от начальной
концентрации золя и от размера частиц и поэтому не меняется при их
слипании. Константа скорости процесса коагуляции – постоянная толь-
ко для данной коллоидной системы. Если величина константы k, вычис-
ленная из экспериментальных данных, не совпадает с величиной, полу-
ченной из теоретической формулы (7), то это значит, что в системе про-
исходит не быстрая, а медленная коагуляция.
С. Смолуховский предложил формулы, позволяющие определить
с ко л ьк о ча с ти ц того или иного порядка (первичных, вторичных и
т.д.) имеется в золе ко времени
t
. Причем для того, чтобы исключить

Страницы