Поверхностные явления и дисперсные системы. Коллоидная химия. Михеева Е.В - 91 стр.

UptoLike

91
§ 12. Кинетика коагуляции
В качестве меры агрегативной устойчивости дисперсной системы
можно рассматривать скорость ее коагуляции.
Скорость коагуляции изменение частичной концентрации
дисперсных частиц в единице объема в единицу времени.
Различают: быструю коагуляцию, при которой каждое
столкновение частиц приводит к их слипанию (все соударения
эффективны); и медленную коагуляцию, когда не все столкновения
частиц являются эффективными.
Теория кинетики быстрой коагуляции однородных сферических
частиц была разработана польским ученым М. Смолуховским в 1916 г.
Смолуховский предположил, что в начальной стадии процесс
коагуляции протекает как бимолекулярная реакция и описывается
уравнением реакции второго порядка:
2
nk
dt
dn
. (12.1)
После интегрирования уравнения (12.1) получаем выражения
для расчета константы скорости процесса коагуляции (k), числа частиц
(n) и времени половинной коагуляции (θ) в любой момент времени (t):
0
111
nnt
k
, (12.2)
tnk
n
n
0
0
1
, (12.3)
0
1
nk
, (12.4)
где: n
0
общее число частиц в единице объема золя до
коагуляции, n число частиц к моменту времени t, k константа
скорости процесса коагуляции, θ временя половинной коагуляции
время, в течение которого начальная концентрация частиц уменьшится
в два раза
2
0
nn
.
Константа скорости быстрой коагуляции k является постоянной
для данной диспесрной системы и вычисляется по уравнению:
A
N
TR
k
3
4
, (12.5)