Поверхностные явления и дисперсные системы. Коллоидная химия. Михеева Е.В - 109 стр.

UptoLike

109
§ 14. Молекулярно – кинетические
свойства дисперсных систем
К молекулярно - кинетическим свойствам дисперсных систем
относятся: диффузия, броуновское движение, осмос, седиментационное
равновесие.
Диффузия
Диффузия самопроизвольное выравнивание концентраций под
влиянием теплового движения, приводящее к выравниванию
химических потенциалов во всем объеме системы.
Количественно диффузия характеризуется величиной
диффузионного потока (J
D
), равного массе вещества, проходящего за
единицу времени через условную единичную поверхность,
расположенную перпендикулярно направлению потока:
dt
dm
S
J
D
1
. (14.1)
Первый закон Фика (1855): диффузионный поток прямо
пропорционален градиенту концентрации вещества:
gradCD
dx
dC
DJ
D
, (14.2)
где:
gradC
dx
dC
градиент концентраций; знак минус
выражает уменьшение концентрации с расстоянием х.
Коэффициент диффузии (D) - удельная скорость диффузии,
характеризующая способность вещества к диффузии (скорость
диффузии при равными единице времени диффузии, площади
поперечного сечения и градиенте концентрации).
Изучение диффузии сводится к определению коэффициента
диффузии, который зависит от концентрации дисперсной фазы.
Эйнштейн показал, что коэффициент диффузии зависит от
свойств дисперсионной среды и размеров диффундирующих частиц по
уравнению:
r
Tk
rN
RT
D
Б
A
66
, (14.3)
где: η вязкость дисперсионной среды, r радиус
диффундирующих частиц; N
A
число Авогадро, k
Б
постоянная
Больцмана
AБ
NRk
.