Тартылу күштері.

Тебісу күшінен арылған кезде, барлық лиофобтық жүйелер коагуляциялануы мүмкін болғандықтан, олар жалпы сипатқа ие болуы керек. Белгілі тартылу күштерінің ішінде лондондық дисперстік күш жалпылыққа ие. Реал газдар мен сұйықтықтардың қасиеттерін түсіндіру үшін, Ван-дер-Ваальс екі бейтарап атом арасындағы тартылу күші туралы ұғымды енгізді. Сондықтан, тартылу күшін көбінесе, үш құрамдастардың бірігуінен тұратын Ван-дер-Ваальс күші деп атайды: 1) диполь-дипольдік әрекеттесу (Кеезом күші), 2) индукциялық әрекеттесу (Дебай күші), 3) дисперстік әрекеттесу (Лондон күші). Әрекеттесудің бірінші екі типінің болуы, әрекеттесуші молекулаларда тұрақты диполь моментінің немесе бағдарланған диполь моментінің болуын шамалайды. Бұл күштердің екі типі, молекуланың диполь моментінің шамасымен және полярлануымен (сыртқы электр өрісінің әсерінен электрон қабатының деформацияға ұшырау қабілеті) анықталады.

Толстой мен оның қызметкерлері (1955 ж) көрсеткендей, дисперстік бөлшектер бетіне адсорбцияланған бірлі-жарымды диполь ортасының (Н₂О, ОН^-) өздігінен униполярлы бағдарлануы нәтижесінде пайда болатын немесе сол заттың бөлшектерінің полярлы топтарының бағдарлануы нәтижесінде дисперстік бөлшектер электрлік дипольдық құрылымға ие болады. Әртүрлі электроптикалық әдістер көмегімен, көптеген коллоидтар, соның ішінде вирустар мен бактерияларда қатты дипольдік моментінің (мың және миллион дебай) бар екендігі дәлелденді. V₂O₅ коллоидтық бөлшегі үшін диполь моментінің шамасы 1,210^-12 СГСЭ, ал SnO₂ бөлшегі үшін 310^-13 СГСЭ тең болды.

Бірақ, полярсыз молекулалар арасында негізінен анықтаушы болып, полярлы молекулалардан (мысалы, Н₂О,NH₃) басқа барлық жағдайларда Дебай мен Кеезом пәрменінен күштірек, типтік квантмеханикалық пәрменді қарастыратын дисперстік күш (Лондон күші) атқарады.

Дисперстік күштер атом ядросының бойымен айналған кезде электрондардың флуктуациясымен қамтылған. Электрондық флуктуация, екі полярсыз молекулалардың тартылуына алып келетін тербелмелі диполь моментінің пайда болуына алып келеді.

Атомдардың конгломератын құрайтын коллоидтық бөлшектер үшін, дисперстік бөлшектердегі тартылу күштерінің атомаралық әрекеттесуі салдарынан, жеке молекулалар мен атомдардың тартылу күштеріне қарағанда, едәуір жоғары болады. Әрекеттесу энергиясын есептеудің екі жолы белгілі. Де Бур мен Гамакер атомдық тартылу күштерінің бірдейлілігіне (аддитивтілігі) сүйенді (микроскопиялық теория деп аталады). Лифшиц Лондон күштерінің бірдейлілігін қарастырмайтын, макроскопиялық әдісті таңдады. Кейінірек Ренне мен Ниибер микроскопиялық теория көмегімен, түзету көбейткішін енгізе отырып, макроскопиялық теориямен сәйкес келетін, бірдейлілік еместігін ескеретін мәліметтер алды.

Коллоидтық бөлшектер үшін, жеке молекулалардағы ориентациялық және индукциялық пәрмендер едәуір дәрежеде бір-бірімен едәуір компенсацияланатындықтан, тек қана дисперстік күштер бірдей болып қалыптасады.

Екі пластинаның (1 см²) әрекеттесуін есептеу мынадай өрнек береді:

(8.4)

Екі сфералық бөлшектің әрекеттесуі үшін:

(8.5)

мұндағы, U_а - екі бөлшектің тартылу энергиясы, А - Гамакер тұрақтысы, Н - бөлшектер арасындағы ара-қашықтық, r - бөлшек радиусы.

Гамакер теориясы бойынша А = ² n²β, мұндағы n –- бөлшектің көлем бірлігіндегі атом саны, , мұндағы h - Планк тұрақтысы, _o –электронның айналуының жиілігі, α – молекуланың полярлануы.

Коллоидтық бөлшектер арасындағы тартылу күшінің молекула арасындағы тартылу күшінен негізгі өзгешелігі, олардың салыстырмалы түрде арақашықтыққа байланысты баяу әлсіреуі, яғни олардың әсер ету радиусының үлкендігінде. Коллоидтық бөлшектер алыс әрекеттесу сипатына ие.