Швидкість коагуляції

Кінетика швидкості коагуляції розроблена М. Смолуховським (1916), а повільної – Фунеом. Відношення констант швидкостей швидкої та повільної коагуляцій може слугувати мірою стабільності дисперсної системи:

Величина W – коефіцієнт стабільності дисперсної системи.

Гетерокоагуляція. Взаємна коагуляція колоїдів

Взаємна коагуляція спостерігається при змішуванні золів з різнойменними зарядженими частинками. Механізм полягає у тому, що при перекриванні ПЕШ колоїдних частинок, що мають різні знаки, відбувається не відштовхування, а електростатичне притягання й швидка агрегація частинок.

Явище взаємної коагуляції має важливе значення в процесах утворення ґрунтів, очистки вод тощо.

(В.Ш: інколи змішування фарб призводять до розшарування й утворення «козлів»).

Явище звикання золів. Колоїдний захист

Коагуляція інколи залежить від способу додавання електроліт-коагулятора. Якщо електроліт додавати до золя невеликими порціями, то в цілому коагуляція наступає при вищій концентрації електроліту, ніж при внесені одразу великої його кількості. Це явище називають звиканням золя.

Причиною його може бути утворення пентизатора, або адсорбція йонів, заряджених однака за знаком з частинкою, що веде до підвищення заряду частинок.

Стійкість ліофобних золей до коагуляції зростає в присутності ВМС білків, полісахаридів тощо. Це проявляється у підвищенні значень порогів коагуляції і невиконанні правила Шульце-Гарді.

Механізм захисної дії можна пояснити тим, що макромолекули ВМС адсорбуються на поверхні кол. частинок, створюючи адсорбційні сольвативні шари, які підвищують гідрофільність кол. частинок. Через це підсилюється взаємодія частинка-розчинник. Захисна дія підсилюється, якщо в адсорбційному шарі ВМС утворюються гелеподібні структури з підвищеною міцністю й пружністю (це стосується, приміром, желатину).

Існує явище, коли при малих добавках ВМС, іноді спостерігається не підвищення, а зниження стійкості колоїдів.

Це явище – сенсибілізація.

Пояснити механізм сенсибілізаціє можна так. При малій концентрації ВМС на частинках утворюється пухкий адсорбційний шар, частина поверхні залишається вільною і збільшується ймовірність адсорбції однієї макромолекули різними її ділянками на двох частинах дисперсної фази. Відбувається коагуляція через «зшивання» частинок.

В.Ш.: Закисні колоїди – Мікроліти

• стабілізація фарб;

• порошкові колоїди (в т.ч. для різної фази, магнетити і т.і.).

3.Основи хімічної термодинаміки

Хімічна термодинаміка – розділ фізичної хімії, який вивчає енергетичні характеристики різних речовин (систем) і перетворення енергії в хімічних процесах.

Термодинамічний (Т/д) метод дослідження є одним з ефективних засобів вивчення складних процесів з обміном масою і енергією в ізольованих, відкритих і закритих системах.

Т\д система – тіло або сукупність тіл, що перебувають і взаємодії та відокремлені від довкола реальною або уявною поверхнею поділу. Можливий обмін енергією і речовиною з довкіллям.

Тому розрізняють:

1) Ізольовані. Немає обміну ні енергією не речовинами.

2) закриті. Є обмін енергією і немає обміну речовинами.

3) Відкриті системи. Є обмін речовинами і енергією.

Системи бувають:

1) Гетерогенні. Складаються з кількох фаз

2) Гомогенні. Складаються з однієї фази

Фаза – це частина гетерогенної системи, відокремлена поверхнями поділу і має у будь-якому макроскопічному об’ємі однакові фізичні та хімічні властивості.

Стан системи визначається сукупністю властивостей і характеризується параметрами певними величинами цих властивостей.

Параметри – інтенсивні – залежать від розмірів системи (об’єм, маса, теплоємність) Та екстенсивні - властивості не залежать від розмірів системи ( температура, тиск, концентрація, потенціал). Сукупність термодинамічних властивостей визначає термодинамічний стан системи. Якщо Т\д параметри стану з часом не змінюється, то система перебуває. У стані рівноваги, а стан рівноважний. Параметри у цьому разі рівноважні.

Властивості системи, величини яких при переході з одного стану в інший залежить тільки від початкового та кінцевого стану системи і не залежить від шляху переходу, називають функціями стану.

Розрізняють такі види процесів: Круговий (циклічний, коловий). Зміни функції стану по завершенню процесу = 0