Содержание
I. Раздел «Молекулярно – кинетические свойства коллоидных систем»
II. Раздел «Оптические свойства коллоидных систем»
III. Раздел «Структурно – механические свойства дисперсных систем»
IV. Раздел «Растворы ВМС»
V. Раздел «Представители гетерогенно – дисперсных систем»
Литература
I. Раздел «Молекулярно – кинетическиесвойства коллоидных систем»
1. Молекулярно –кинетические свойства коллоидов. Броуновское движение
Молекулярно-кинетическиесвойства коллоидных систем и растворов ВМС, как и газов, и молекулярных илиионных растворов, обнаруживаются в таких явлениях, как броуновское движение,диффузия, осмотическое давление. Частицы ультрамикрогетерогенных систем (золей,аэрозолей) участвуют в тепловом движении и подчиняются всем молекулярно-кинетическимзаконам. Благодаря этому можно экспериментально определить размер, массу иконцентрацию частиц дисперсной фазы.
Броуновское движение(название дано в честь английского ботаника Броуна, обнаружившего с помощьюмикроскопа непрерывное движение мелких частичек цветочной пыльцы, взвешенных вводе) проявляется в хаотическом и непрерывном движении частиц дисперсной фазыпод действием ударов молекул растворителя (дисперсионной среды), находящихся всостоянии интенсивного теплового движения. В зависимости от размера частиц ихдвижение может быть различным.
Частицы коллоиднойстепени дисперсности, испытывая с разных сторон многочисленные удары молекулжидкости, могут перемещаться поступательно в самых разнообразных направлениях. Есличастица имеет сравнительно большой размер, то число ударов велико, и посоответствующему закону статистики результирующий импульс становится равнымнулю, такая частица не может двигаться под действием теплового движениямолекул.
Кроме того, частицы сбольшой массой обладают инерционностью и малочувствительны к ударам молекул.Очень малые частицы имеют значительно меньшие массу и поверхность. На такуючастицу будет приходиться существенно меньшее число ударов, поэтому вероятностьнеравномерного распределения импульсов, получаемых с разных сторон,увеличивается. Это происходит как вследствие неодинакового числа ударов сразных сторон частицы, так и вследствие различной энергии молекул, сталкивающихс частицей. В зависимости от размеров частица приобретает колебательное,вращательное и поступательное движение.
Таким образом,броуновское движение является следствием теплового движения в дисперсионнойсреде и прямым отражением статистики.
Броуновское движение – следствие случайныхмикроотклонений (флуктуаций), эффект которых возрастает с уменьшением размеровсистемы, и наглядное проявление отклонений от второго закона термодинамики вмикросистемах, т.е. подтверждение его статистического характера.
2.Осмотическоедавление. Уравнение Вант-Гоффа
Осмотическое давление врастворе или золе описывается следующим строгим термодинамическим соотношением:
/> (1)
где /> – разность междухимическими потенциалами растворителя при установлении равновесия относительнополунепроницаемой мембраны; /> – средний парциальный мольныйобъем растворителя; /> – активность растворителя врастворе.
В уравнении (1) можноактивность заменить мольными долями
/> (2)
где /> – мольная долярастворителя и дисперсной фазы соответственно; /> – рациональный осмотическийкоэффициент.
Если золь разбавлен, то /> разложивв ряд логарифм, ограничившись первым членом ряда и использовав равенство, /> получимуравнение Вант-Гоффа:
/> (3)
где /> – массоваяконцентрация; /> – молекулярная масса частицы.
Осмотическое давлениедисперсной системы определяется только численной концентрацией и зависит отприроды и размера частиц. Малое осмотическое давление коллоидной системыобъясняется благодаря большой массе коллоидных частиц при одной и той женвесовой концентрации численная концентрация коллоидной системы всегдазначительно меньше, чем у истинного раствора.
Вторая особенностьосмотического давления лиозолей – его непостоянство – объясняется явлениемагрегации, характерным для коллоидных систем.
Малое значение инепостоянство осмотического давления лиозолей являются причиной того, чтоосмометрия, а также криоскопия и эбуллиоскопия не применяются для определениячисленной концентрации или размера коллоидных систем.
3. Диффузия. Еепрактическое значение. Уравнение Эйнштейна. Связь между средним сдвигом икоэффициентом диффузии. Уравнение Фика
Диффузиейназываютсамопроизвольный процесс выравнивания концентрации частиц по всему объемураствора или газа под влиянием броуновского движения.
Процессдиффузии идет самопроизвольно, поскольку он сопровождается увеличением энтропиисистемы. Равномерное распределение вещества в системе отвечает наиболеевероятному ее состоянию.
Часто за причину диффузиипринимают осмотическое давление. Это представление было развито Нернстом (1885 г.). Так как осмотическое давление может проявляться лишь при наличии полунепроницаемой перегородки,то это давление бессмысленно рассматривать как какую-то реальную силу,существующую вне связи с мембраной. Тем не менее, осмотическое давление,являющееся также результатом хаотического движения молекул, иногда удобнопринимать за причину диффузии.
Перенос массы врезультате диффузии сходен с закономерностями переноса тепла или электричества– это легло в основу первого закона диффузии (Фик, 1855г.).
/>
где /> – количество продиффундировавшего вещества;
/> – коэффициент диффузии, зависящийот свойств диффундирующих частиц и среды;
/> — градиент концентрации;
/> – площадь, через которую идетдиффузия;
/> – продолжительность диффузии.
Знак минус перед правойчастью уравнения, так как с увеличением значений /> величина /> уменьшается. Уравнение можнопредставит в виде:
/>,
где /> — удельный потокдиффузии, характеризующий количество вещества, переносимое за единицу временичерез единицу площади.
/>,
Принимая /> отсюда />, т.е. коэффициентдиффузии численно равен количеству вещества, про диффундировавшего через единицуплощади в единицу времени.
/>,
Это уравнение Эйнштейна.Для частиц, по форме близких к сферическим, />.
/>,
где /> – масса 1 молявещества.
Так как существует связьмежду броуновским движением и диффузией, то должна существовать связь междусредним квадратичным значением проекции смещения частицы /> и коэффициентомдиффузии />.Эта связь была установлена Эйнштейном (1905г.) и независимо от негоСмолуховским (1906 г.):
/>,
Пользуясь уравнениемЭйнштейна-Смолуховского и, зная /> и всех величин, можно вычислитьчисло Авогадро.
Теория броуновскогодвижения, созданная Эйнштейном и Смолуховским, подтвердила реальноесуществование молекул. Исследование броуновского движения привело к созданиютеории флуктуации и способствовало развитию статической физики.
Флуктуации представляютсобой спонтанные отклонения какого-нибудь параметра от среднего равновесногозначения в достаточно малых объемах системы. Флуктуация представляет собойявление как бы обратное явлению диффузии.
4. Гипсометрическийзакон Лапласа
Уравнение Лапласа носит название гипсометрическогозакона.
/>,
Этот закон былэкспериментально подтвержден Перреном (1910г.). Изучая распределениемонодисперсной суспензии гуммигута, он использовал уравнение Лапласа для определениячисла Авогадро, которое оказалось равным 6,82*1023 (точное значение6,024*1023). Гипсометрический закон соблюдается и в аэрозолях,частицы которых имеют небольшую плотность и размер не более 0,05мкм.
Этому закону подчиняетсяраспределение газа по высоте:
/>,
С помощью этой формулыудобно вычислять для любой свободнодисперсной системы величину />, представляющую собойвысоту, на которую надо подняться, чтобы численная концентрация уменьшилась с /> до />.
5 Кинетическая илиседиментационная устойчивость коллоидно-дисперсных систем. Седиментационыйанализ. Вывод уравнения радиуса частиц. Кривые распределения. Монодисперсностьи полидисперсность. Методы седиментационного анализа (в поле земного тяготения,в поле центробежной силы – центрифугирование). Их практическое значение
Способность дисперснойсистемы сохранять равномерное распределение частиц по всему объему принятоназывать седиментационной, или кинетической устойчивостью системы.
Принцип седиментационногометода анализа дисперсности состоит в измерении скорости осаждения частиц,обычно в жидкой среде. По скорости осаждения частиц с помощью соответствующихуравнений рассчитывают размеры частиц.
Метод позволяетопределить распределение частиц по размерам и соответственно подсчитать ихудельную поверхность.
Размер частицы дисперснойфазы обычно характеризуют радиусом частицы, реже объемом или площадью ееповерхности. Радиус однозначно определяется только для частиц сферическойформы.
В монодисперсной системевсе частицы осаждаются с одинаковой скоростью. В соответствии с этим такую жескорость перемещения имеет граница осветления, концентрация частиц по уменьшающейсявысоте столба суспензии сохраняется постоянной и также с постоянной скоростьюувеличивается масса осевших частиц. Если /> – общая масса дисперсной фазы, /> -первоначальная высота столба суспензии, то /> – масса дисперсной фазы в объеме,приходящаяся на единицу высоты столба суспензии. При скорости осаждения частиц /> в течениевремени /> веществоосядет из столба высотой />, и масса осевшего веществасоставит
/>, (1)
Это уравнение описываеткинетику седиментации в монодисперсной системе. Если принять, что частицы имеютсферическую форму и при их осаждении соблюдается закон Стокса, то, используяформулу:
/>, (2)
получим:
/>, (3)
Отсюда радиус частицыравен
/>, (4)
Следовательно, определяяэкспериментально зависимость массы осевшего осадка от времени, можно рассчитатьразмер частиц.
Определениедисперсного состава суспензий, порошков, аэрозолей и других микрогетерогенныхсистем основано на разнообразных седиментометрических методах дисперсионногоанализа.
К нимотносят: отмучивание – разделение суспензии на фракции путем многократногоотстаивания и сливания; измерение плотности столба суспензии, изменяющейсявследствие седиментации частиц суспензии; пофракционное (дробное) оседание;метод отбора массовых проб – один из наиболее достоверных; накопление осадка начашке весов; электрофотоседиментометрия, основанная на изменении интенсивностипучка света, проходящего через столб суспензии, о чем судят по измерениямоптической плотности; седиментометрия в поле центробежных сил, основанная наприменении центрифуг.
Дляуспешного проведения седиментометрического анализа должно выполняться условиенезависимого движения каждой частицы. Этого достигают, применяя разбавленныесистемы, а в некоторых случаях добавляя стабилизаторы, препятствующие слипаниючастиц.
Известныи применяются в практике различные приборы – седиментометры. Например, рядприборов позволяет проводить анализ по методу накопления осадка на чашечкевесов (метод предложен Оденом). Принцип метода состоит в том, что черезопределенные интервалы времени взвешивают чашку, опущенную в суспензию, и понарастанию ее массы судят о соотношении различных фракций в суспензии.
Широкоеприменение для взвешивания чашки с осадком получили торсионные весы. Проведениеседиментометрического анализа основано на том, что по мере оседания частиц ихмасса на чашке увеличивается вначале быстро, так как, прежде всего, оседаютнаиболее тяжелые частицы, затем все медленнее. При этом каждая фракциясчитается монодисперсной.
Поданным взвешивания осадка получают кривую седиментации, которая выражаетзависимость количества осадка q отвремени осаждения />. Для монодисперсной системы (рис.1, а) угол наклона прямолинейного участка кривой определяется скоростьюоседания частиц и связан с их размером.
Точкаперегиба позволяет определить время полного оседания суспензии />1, которое в своюочередь, дает возможность найти скорость оседания частиц />, где h – высота столба суспензии над чашкойвесов.
Длябидисперсной системы седиментационная кривая имеет более сложный вид (рис. 1,б). Можно представить себе, что частицы каждой из двух фракций, выпадающие спостоянной скоростью, дают две прямых OA и OB, с различными угловымикоэффициентами, в соответствии с размерами частиц и концентрацией каждойфракции. Однако при совместном оседании обеих фракций мы наблюдаем не этипрямые в отдельности, а суммарную линию седиментации, тангенс угла наклонакоторой к оси абсцисс является суммой тангенсов углов наклона обеих прямых (OA иOB). В момент полного выпадения фракции, состоящей из частиц больших размеров,эта суммарная линия получает излом (в точке A/) и далее идет параллельно прямойOB, выражающей скорость оседания частиц фракции меньших размеров. В моментокончания оседания второй фракции на графике в точке B/ обнаруживается второйизлом, после которого прямая идет параллельно оси абсцисс.
Покривой седиментации оказывается возможным построить прямые осаждения для каждойфракции в отдельности, которые, как было уже сказано, не могут быть полученынепосредственно на опыте.
Изрис. 1, б видно, что, продолжая отрезок A/B/ линии седиментации до пересеченияс осью ординат и проводя из точки пересечения y прямую, параллельную осиабсцисс, до пересечения ее с линией A/A//, мы получим конечную точку A прямойосаждения фракции, состоящей из крупных частиц. Проводя из начала координатлинию OB, параллельную линии y B/, до пересечения с линией B/B//, получимпрямую осаждения фракции, состоящей из мелких частиц, с конечной точкой B .
/>
Рис.1 Кривыеседиментации монодисперсной (а) и полидисперсных (б, в) систем.
Еслиординаты конечных точек A и B прямых осаждения обеих фракций выражают общееколичество (по массе) этих фракций, то очевидно, что ордината точки B/суммарной линии выражает общее количество обеих фракций (100 %)суспендированного вещества. Легко понять, что отрезки Oy и yx даютотносительное содержание каждой фракции в процентах от общего количествасуспендированного вещества.
Имеются графические ианалитические методы расчета кривой седиментации.
Монодисперсная система – это система, которая состоит изодинаковых по размеру частиц.
Полидисперсная система – это система, частицы которой имеютразличные радиусы.
Так как коллоидныечастицы под действием силы тяжести не седиментируют, то под действием центрифугис большим ускорением можно заставить оседать достаточно быстро и коллоидныечастицы.
Ультрацентрифугуиспользуют для определения размера частиц.
6. Методы очисткизолей: диализ, электродиализ, ультрафильтрация
Диализ. Очищаемый золь, заливают в сосуд,дном которого служит мембрана, задерживающая коллоидные частицы или макромолекулыи пропускающая молекулы растворителя и низкомолекулярные примеси. Внешней средой,контактирующей с мембраной, является растворитель. Низкомолекулярные примеси,концентрация которых в золе или макромолекулярном растворе выше, переходятсквозь мембрану во внешнюю среду (диализат). Очистка идет до тех пор, покаконцентрации примесей в золе и диализате не станут близкими по величине. Еслиобновлять растворитель, то можно практически полностью избавиться от примесей.
Такое использованиедиализа целесообразно, когда цель очистки – удаление всех низкомолекулярныхвеществ, проходящих сквозь мембрану. Однако в ряде случаев задача можетоказаться сложнее – необходимо освободиться только от определенной частинизкомолекулярных соединений в системе. Тогда в качестве внешней средыприменяют раствор тех веществ, которые необходимо сохранить в системе. Именнотакая задача ставится при очистке крови от низкомолекулярных шлаков и токсинов(солей, мочевины и т.п.). Если удалять подряд все низкомолекулярные компонентыкрови, то начинается разрушение клеток, что, в свою очередь, может привести кгибели организма.
Электродиализ. Очистку от электролитов можнозначительно ускорить действием приложенной разности потенциалов(электромиграцией). Такой метод очистки называется электродиализом. Егоиспользуют для очистки различных биологических объектов (растворы белков,сыворотка крови и пр.).
Ультрафильтрация. Ультрафильтрация – метод очистки коллоидных систем путем продавливаниядисперсионной среды вместе с низкомолекулярными примесями через ультрафильтры.Ультрафильтрами служат мембраны того же типа, что и для диализа. В мешочек изультрафильтра наливают очищаемый золь или раствор высокомолекулярного вещества.К золю прилагают давление, избыточное по сравнению с атмосферным. Дисперсионнуюсреду обновляют, добавляя к золю чистый растворитель.
Ультрафильтрацияиспользуется не только для удаления низкомолекулярных компонентов смеси, но идля концентрирования систем и разделения веществ с различной молекулярноймассой. Этим методом очищают сточные воды, отделяют культуральные жидкости отпродуктов микробиологического синтеза, концентрируют биологически активные вещества:белки, ферменты, антибиотики и т.д.
Впоследние годы ультрафильтрация наряду с диализом получила распространение вклинике для обработки крови. Этот метод применяется для выведения из организматоксических веществ и, если это необходимо, для удаления избытка жидкости.
II. Раздел «Оптические свойстваколлоидных систем»
1.Оптические свойства коллоидных систем. Опалесценция и флуоресценция
Прохождениесвета через коллоидную систему вызывает три оптических эффекта: поглощение,отражение и рассеивание лучей. Поглощение свойственно всем системам, тогда какотражение более характерно для грубодисперсных систем (эмульсий и суспензий),где размер частиц больше, чем длина волны облучения. Поэтому, в отличие отмолекулярных и ионных растворов, которые не имеют поверхности раздела фаз иоптически однородны, коллоидные растворы рассеивают свет.
Этопроявляется опалесценцией в виде голубоватого матового свечения при освещениибоковым светом. При пропускании параллельного пучка света через коллоидныйраствор наблюдается конус рассеянного света – эффект Тиндаля. По способностирассеивать свет можно определять концентрацию коллоидных частиц в растворе — метод нефелометрии.
Опалесценция(светорассеяние) наблюдается только тогда, когда длина световой волны большеразмера частицы дисперсной фазы. Если длина световой волны много меньшедиаметра частицы, происходит отражение света, проявляющееся в мутности.
Рассеянный свет имеет туособенность, что он распространяется во всех направлениях. Интенсивностьрассеянного света в различных направлениях различна.
С опалесценцией внешнесходна, флуоресценция, характерная для истинных растворов некоторых красителей.Она заключается в том, что раствор при наблюдении в отраженном свете имеет инуюокраску, чем в проходящем, и в нем можно видеть такой же конус Тиндаля, что и втипичных коллоидных системах. Однако по существу это совершенно различныеявления. Опалесценция возникает в результате рассеяния света, при этом длинаволны рассеянного света та же, что и падающего. Флуоресценция же представляетсобой внутримолекулярное явление, заключающееся в селективном поглощениимолекулой вещества светового луча и в трансформировании его в световой луч сдругой, большей длиной волны.
2. Поглощение светадисперсными системами. Зависимость поглощения от концентрации. ЗаконБугера-Ламберта-Бера
В 1760г. Ламберт, а ещеранее Бугер установили следующую зависимость между интенсивностью прошедшегосвета и толщиной среды, через которую этот свет прошел:
/>,
где /> – интенсивностьпрошедшего света;
/> — интенсивность падающего света;
/> – коэффициент поглощения;
/> – толщина поглощающего света.
Согласно законуБугера-Ламберта – каждый последующий слой поглощает ту же долю проходящегосвета, что и предыдущий.
Бер показал, чтокоэффициент поглощения растворов с абсолютно бесцветным и прозрачнымрастворителем пропорционален молярной концентрации /> растворенного вещества: />.
Вводя значение молярногокоэффициента поглощения /> в уравнение Бугера-Ламберта,получим закон Бугера-Ламберта-Бера:
/>,
Закон устанавливаетзависимость интенсивности прошедшего света от толщины слоя и концентрациирастворенного вещества.
Логарифмируя уравнение,получим:
/>,
где /> – оптическая плотностьраствора />;
/> – светопропускание раствора.
Если />, тогда />,
Если />, раствор не адсорбируетсвета, тогда закон Бугера-Ламберта-Бера имеет вид:
/>,
т.е. интенсивностьпрошедшего света будет равна интенсивности падающего.
Молярный коэффициентпоглощения /> зависитот длины волны адсорбирующего света, температуры и природы растворенноговещества и растворителя и не зависит от концентрации раствора.
Закон Бугера-Ламберта-Бераприложим для золей высокой дисперсности, если слой жидкости не слишком толст, аконцентрация раствора не слишком большая.
Для металлических золейуравнение светопоглощения должно учитывать дисперсность системы:
/>,
3. Рассеяние светаколлоидными системами. Конус Тиндаля. Закон Релея и его анализ
Тиндаль (1869г.) наблюдалобразование светящегося конуса при пропускании пучка света через коллоидныйраствор.
Светорассеиваниенаблюдается только тогда, когда длина световой волны больше размера частицыдисперсной фазы. Если длина световой волны много меньше диаметра частицы,происходит отражение света, проявляющиеся в мутности, заметной визуально.
Все коллоидные растворыспособны рассеивать свет (опалесцировать). Опалесценция становится особеннозаметной, если через раствор пропускать пучок сходящихся лучей, поставив междуисточником света и кюветой с раствором линзу. При этих условиях в коллоидномрастворе, наблюдаемом сбоку, виден ярко светящийся конус (конус Тиндаля).
Релей вывел уравнение,связывающее интенсивность падающего света /> с интенсивностью света,рассеянного единицей объема системы />.
/>,
где /> – показателипреломления дисперсной фазы и дисперсной среды;
/> – численная концентрация;
/> – объем одной частицы;
/> – длина световой волны.
Уравнение Релея применимодля частиц, размер которых составляет не более 0,1 длины световой волны. Длячастиц большего размера /> изменяется обратнопропорционально не четвертой, а меньшей степени />.
Когда частицы становятсянастолько велики, что их размер значительно превышает />, светорассеивание переходит вотражение света, не зависящее от длины световой волны.
Из уравнения Релея можносделать следующие выводы:
· Для частицданного размера интенсивность рассеянного света прямо пропорциональнаконцентрации золя.
· Интенсивностьрассеянного света пропорциональна квадрату объема частицы или для сферическихчастиц шестой степени их радиуса.
· При опалесценциипод действием белого света при боковом освещении бесцветные коллоидные системыобнаруживают синеватую окраску.
· Опалесценциязолей интенсивнее, чем растворов ВМС из-за большей плотности.
· Опалесценцияистинных растворов весьма незначительна, т.к. вследствие малого объема частицвыражение /> вчисленном уравнение Релея очень велико.
4. Оптические методыисследования: нефелометрия, ультрамикроскопия, турбидиметрия, электроннаямикроскопия
Внефелометрии измеряется интенсивность света, рассеянного дисперсной системой.Вместо измерения абсолютных значений рассеянного света на практике проводятсравнение интенсивностей лучей, рассеянных стандартным и исследуемым золем. Нарис. 2, а приведена схема визуального нефелометра Кляйнмана (нефелометры иногданазывают тиндалеметрами). При измерении подниманием или опусканием экрановизменяют высоту осветленной части пробирок с золями, добиваясь одинаковойосветленности в обеих половинах окуляра. При подчинении исследуемоймонодисперсной системы уравнению Рэлея для интенсивности рассеянного светаможно записать />
/>
Рис.2Схема нефелометра -а Схема турбидиметра — б
а- 1 – зеркала, 2 – кюветы, 3 – призмы, 4 – окуляр.
б- 1 – пробирки с золями, 2 — экраны, 3 –призмы, 4 – окуляр
Втурбидиметрии измеряют интенсивность света, прошедшего через стандартную иисследуемую дисперсную систему. Схема визуального турбидиметра приведена нарис. 2, б. Оптическая плотность раствора пропорциональна концентрации и объемучастиц дисперсной фазы
D = k′cV .
Приодинаковой осветленности поля зрения в окуляре имеем равенство cстандVстанд= cхVх, применение, которого аналогичнорассмотренному для нефелометрии.
Ультрамикроскопияи электронная микроскопия.
Коллоидныечастицы нельзя наблюдать в обычном микроскопе, так как их размеры меньшеразрешающей способности микроскопа. Для средней части видимой области спектраможно достигнуть разрешающей способности не выше, чем 0,2 мкм. Ультрафиолетовыйсвет, специальная кварцевая оптика и фотографическая регистрация позволяютувеличить разрешающую способность и довести ее до 0,1 мкм, что является верхнейграницей коллоидной дисперсности. Р. Зидентопф и Р. Зигмонди в 1903 г. предложили так называемый ультрамикроскопический метод исследования коллоидных систем. Ониприменили сильное боковое освещение наблюдаемого под микроскопом раствора такимобразом, чтобы свет не попадал в объектив микроскопа. При этом коллоидныечастицы были видны как отдельные светлые точки, что позволяет установить ихприсутствие в растворе и наблюдать за их движением.
Приультрамикроскопическом наблюдении можно судить о том, в какой степениколлоидные частицы сферически симметричны. Свет, рассеиваемый сферическими частицами,имеет постоянную интенсивность при их движении в растворе. Если частицы несферичны, а имеют, например, палочкообразную или пластинчатую форму, то придвижении они мерцают.
Вэлектронной микроскопии используется поток быстрых электронов с длиной волны до10-9 м, что дает очень высокое разрешение, соответствующее увеличению до 105.Метод дает сведения о размерах и форме частиц, макромолекул и надмолекулярныхобразований. Электронная микроскопия существенно дополняет ультрамикроскопию.Электронный микроскоп позволяет увидеть мельчайшие частички и многиеособенности их строения, но необходимость работы в высоком вакууме требуетудаления жидкой дисперсионной среды.
III. Раздел «Структурно – механическиесвойства дисперсных систем»
1. Структурирование вколлоидных и полимерных системах. Гели и студни. Их свойства, механизмобразования и практическое значение. Тиксотропия и синтерезис
Согласно А.И. Рабинерсонуи Г.И. Фуксу, структуры, образующиеся в высокодисперсных системах, можноклассифицировать по их плотности:
1. Пространственные –структуры характерны для дисперсных систем с анизодиаметрическими частицами;
2. Компактные –структуры часто возникают в системах с изодиаметрическими частицами.
При истинной коагуляции,когда частицы полностью теряют фактор устойчивости, они слипаются друг сдругом, образуя компонентные агрегаты. Достигнув определенного размера, этиагрегаты образуют плотный коагулят. Если же происходит неполная астабилизациясистемы, то фактор устойчивости будет снят только с некоторых участковповерхности частиц, да ито не полностью, и в результате этого частицы, слипаясьпо таким местам, образуют пространственную сетку, в петлях которой находитсядисперсная среда. Происходит гелеобразование.
Гелеобразованием называютпереход коллоидного раствора из свободнодисперсного состояния (золя) всвязомодисперсионное состояние (гель).
На гелеобразование влияетряд факторов:
· концентрациядисперсной среды;
· уменьшениеразмера частиц;
· температура;
· механическоевоздействие.
Аналогичный переходраствора ВМС в студень называется застудневанием. Оно может происходитьспонтанно, в результате изменения температуры при концентрировании раствора илипри добавлении к нему не слишком большого количества электролита.
Студни обладают такимисвойствами как вязкость, осмотическое давление, эластичность, текучесть,особенность рассеивать свет, тиксотропные свойства, синтерезис.
Тиксотропия – способность структур после ихразрушения в результате какого-нибудь механического воздействия самопроизвольновосстанавливаться во времени.
Синтерезис — самопроизвольное уменьшениеразмеров геля с одновременным выделением из него дисперсной среды, содержащейсяв петлях геля.
Студни и процессзастудневания имеют большое значение в медицине, биологии, техники,хлебопекарной промышленности. Образование клеевого слоя при склеивании,желатировании пироксилина, получение искусственного волокна, дубление кожи.
2. Коагуляционные иконденсационно–кристаллизационные структуры по П.А. Ребиндеру
Согласно Ребиндеру,структуры в коллоидных и микрогетерогенных системах можно разделить на:
· коагуляционные(тиксотропно-обратимые) – структуры, возникающие в результате пониженияагрегативной устойчивости дисперсных систем, когда частицы полностью теряютфактор устойчивости, они слипаются друг с другом, образуя компактные агрегаты.
· конденсационно-кристаллизационные(необратимые — разрушаюшиеся структуры) – связи между частицами образованы засчет химических сил. Эти структуры возникают либо в результате образованияпрочных химических связей между частицами, либо вследствие сращиваниякристалликов в процессе выкристаллизовывания новой фазы.
3 Нормальныеньютоновские жидкости, структурированные жидкости. Вязкость. Аномалия вязкости.Уравнение Ньютона, Пуазейля, Бингама. Реологические зависимости. УравненияЭйнштейна для определения вязкости коллоидных систем
Жидкообразные телаклассифицируют на:
1. ньютоновские жидкости– системы, вязкость которых не зависит от напряжения сдвига и являетсяпостоянной величиной в соответствии с законом Ньютона;
2. структурированные –течение которых не следует закону Ньютона, их вязкость зависит от напряжениясдвига;
2.1 стационарные –реологические свойства которых не изменяются со временем;
2.2 нестационарные – для которыхэти характеристики зависят от времени.
Вязкость – способностьжидкого вещества оказывать сопротивление движению. В жидкостях вязкостьобусловлена внутренним давлением и с повышением температуры вязкостьпонижается. В газах вязкость обусловлена тепловым движением молекул, сповышением температуры вязкость возрастает.
Коэффициент вязкостипредставляет собой силу сопротивления />, которая возникает между слоямитекучего тела с поверхностями площадью /> и удаленными друг от друга нарасстояние /> приперемещении их относительно друг друга со скоростью />.
/> – динамическая вязкость
Свойства вещества,противоположные вязкости, называется текучестью, а величину противоположнаякоэффициенту вязкости коэффициент вязкости.
Кинематическая вязкостьучитывает плотность вещества и связана с динамической вязкостью:
/>,
Жидкости способные течь,но не подчиняющиеся закону Ньютона, принято называть аномальными.
По определению вязкости,данному Ньютоном, сила внутреннего трения />, равная по значению, но обратнаяпо направлению приложенной извне силе, пропорциональная площади слоя />, к которомуприложена эта сила, и градиенту скорости движения />между слоями:
/>,
Относя силу /> к площади,тогда уравнение будет выглядеть так:
/>,
где /> – напряжение сдвига,поддерживающее течение жидкости.
Ламинарное течениежидкости по трубкам описывается уравнением Пуазейля:
/>,
где /> – объемная скоростьистечения;
/> – радиус и длина трубки;
/> – разность давлений на концахтрубки;
/> – вязкость жидкости.
Бингам выразилпластическую вязкость уравнением:
/>,
где /> – угол, образуемыйпрямой с осью абцисс.
Однако для большинстваструктурированных коллоидных систем зависимость /> от /> выражается не прямой, а кривой.
Причина такого явлениязаключается в том, что при достижении предела текучести структура разрушаетсяне сразу, а постепенно по мере увеличения градиента скорости жидкости.
Различают трикритических напряжения сдвига:
1. /> – первый, илиминимальный, предел текучести, соответствующий началу течения.
2. /> – предел текучести поБингаму, отвечающий отрезку на оси абсцисс, отсекаемому продолжениемпрямолинейного участка кривой.
3. /> – максимальный пределтекучести, соответствующий значению />, при которой кривая переходит впрямую линию.
Первая аксиома реологии:при всестороннем равномерном сжатии материальные системы ведут себя одинаково –как идеальные упругие тела.
Вторая аксиома реологии:любая материальная система обладает всеми реологическими свойствами.
Эйнштейном былаустановлена связь между вязкостью дисперсной системы /> и объемной долей дисперсной фазы />:
/>,
где /> – вязкость дисперснойсреды.
Была установлено, чтокоэффициент при /> зависит от формы частиц, поэтомууравнению Эйнштейна можно придать более общий вид:
/>,
где /> – коэффициент,зависящий от формы частицы дисперсной фазы.
Для относительной иудельной вязкости дисперсной системы уравнение Эйнштейна переходит в следующиесоотношения:
/>
IV. Раздел «Растворы ВМС»
1. Особенностистроения полимеров. Причины гибкости макромолекул. Образование ассоциатов
Высокомолекулярнымисоединениями называют вещества, имеющие относительную молекулярную массуприблизительно от 10000 до нескольких миллионов. ВМС, состоящие из большогочисла повторяющихся одинаковых звеньев, называются полимерами.
Молекулы полимеров могутбыть линейными и разветвленными. Именно линейные формы макромолекул определяюттипичные свойства полимеров: каучукоподобная эластичность, способностьобразовывать прочностные пленки и нити, набухать, давать при растворении вязкиерастворы.
Разветвление умакромолекул сильно влияет на их гибкость. Короткие и часто расположенныебоковые цепи увеличивают жесткость молекул. На гибкость макромолекулы могутвлиять молекулы растворителя или пластификаторы.
Гибкость углеводороднойцепи обуславливается вращением одних участков цепи относительно других вокругодинаковой валентной связи, соединяющей соседние атомы углерода. Так как такихотдельных связей в макромолекуле множество, то становится понятной таисключительная гибкость, которой обладают углеводородные цепочки. Молекулыполимеров не связанные друг с другом и ведут себя вполне самостоятельно, когдаони находятся в относительно разбавленных растворах. В концентрированныхрастворах, когда вероятность столкновения молекул растворенного веществавелика, макромолекулы могут взаимодействовать и образовывать ассоциаты.
Ассоциаты в разбавленныхрастворах полимеров не являются постоянно существующими образованиями и неимеют определенного состава. Ассоциаты образуются и в растворах НМС за счетстолкновения двух, трех, четырех и более молекул. Особенностью образованияассоциатов в растворах ВМС является то, что длинные и гибкие макромолекулымогут входить отдельными своими участками в состав различных ассоциатов.
2. Общие и отличительныесвойства растворов высокомолекулярных соединений (ВМС) и золей
Растворы ВМС представляютсобой истинные растворы, термодинамически устойчивые и обратимые, ненуждающиеся в стабилизаторе частицы, содержащиеся в таких растворах, состоят неиз множеств малых молекул, как это имеет место у коллоидов, и представляютотдельные молекулы относительно очень больших размеров. В этом и заключаетсяотличие растворов ВМС от растворов низкомолекулярных соединений.
Растворы ВМС в плохихрастворителях содержат молекулы свернутые в компактный клубок с явно выраженноймежфазной поверхностью.
Они представляютотдельную фазу. Такие растворы ВМС можно отнести к коллоидным системам.Растворы ВМС благодаря большим размерам их молекул обладают рядом свойствлиозолей, что позволяет рассматривать многие проблемы одновременно и дляколлоидных растворов и для растворов ВМС.
В отличие от золей, длярастворов ВМС характерны большая вязкость, высокая устойчивость, способность кнабуханию.
Золи могут существовать вгазообразном состоянии (аэрозоли), а ВМС – нет, т.к. произойдет разрывмакромолекулы.
3. Набухание. Стадиипроцесса набухания. Факторы, влияющие на набухание. Кинетика набухания. Степеньнабухания. Ограниченное и неограниченное набухание. Давление набухания.Концентрация
Растворение высокомолекулярныхсоединений с линейными гибкими молекулами в отличие от растворения НМСсопровождается набуханием.
При набухании высокомолекулярныхсоединений поглощает низкомолекулярный растворитель, значительно увеличиваетсяв массе, при этом изменяет механические свойства без потери однородности. ОбъемВМС может увеличиваться при набухании до 1000 – 1500%.
На первой стадиинабухания происходит сольватация макромолекул в результате диффузиирастворителя в высокомолекулярное вещество. Эта стадия характеризуетсявыделением тепла и упорядочением расположения молекул растворителя околомакромолекулы, в результате чего энтропия системы в первой стадии растворенияобычно даже понижается. Основное значение этой стадии при растворении сводитсяк разрушению связей между отдельными макромолекулами, следствии чего онистановятся свободными.
Второй стадией являетсянабухание или растворение, обусловленное чисто энтропийными причинами. В этойстадии, поскольку сольватация уже завершилась, тепловой эффект равен нулю илиимеет отрицательное значение, а энтропия резко возрастает. Вторую стадиюрастворения можно рассматривать как чисто осмотический процесс. Легче всегонабухают полимеры в вязкотекучем и высокоэластичном состоянии.
К факторам, влияющим нанабухание, относятся: термодинамическая активность растворителя, температура,физическое состояние полимера, природа полимера и растворителя. Типичныекинетические кривые набухания, характеризующие зависимость растворителя,представлены на рисунке.
/>
Кинетические кривые дляограниченного набухания представляют аналитически:
/>,
где /> – константа скоростинабухания; /> -степень набухания при достижении равновесия и ко времени />соответственно.
Проинтегрировав, получимуравнение кинетики набухания, подобное уравнению для кинетики ленгмюровскойадсорбции:
/>,
Набухание полимера вжидкости характеризуется степенью набухания />, вычисляемой по формуле:
/>,
где /> – навеска полимера до ипосле набухания.
Набухание не всегда заканчиваетсярастворением. Очень часто после достижения известной степени набухания процесспрекращается.
Причины ограниченногонабухания:
1. ВМС ирастворитель способны смешиваться ограниченно. Поэтому в результате набухания всистеме образуется две фазы – насыщенный раствор полимера в растворителе инасыщенный раствор растворителя в полимере (гель, студень). Такое ограниченноенабухание носит равновесный характер.
2. Между молекуламиполимера существуют поперечные химические связи, и вещество по существу представляетсобой пространственную сетку.
Неограниченное набуханиеэто, когда полимер растворяется в растворителе. Набухание ВМС может прийти квозникновению значительного давления, если что-то препятствует увеличениюобъема образца (набухание древесины в воде).
Давление набуханиязависит от степени поперечной связанности полимера, что достаточно проявляетсялишь при достаточной большой степени набухания. Давление набухания аналогичноосмотическому давлению и определяется по уравнению:
/>,
где /> – парциальный мольныйобъем растворителя;
/> – активность растворителя;
/> – давление насыщенного парарастворителя соответственно над набухшим полимером и чистым растворителем.
Контракция – уменьшениеобъема системы при набухании вещества в растворителе. Зависимость контракции отстепени набухания:
/>,
где /> – константы, зависящиеот природы набухающего вещества и растворителя.
Контракция объясняетсявзаимодействием (сальватацией) вещества с растворителем, при котором происходитуплотнение системы.
4. Термодинамикарастворения ВМС
Процесс растворения ВМСрассматривают как процесс смешения двух жидкостей. ВМС с гибкимимакромолекулами должны лучше растворяться, чем с жидкими, поскольку первыемогут располагаться в растворе большим числом способов. У жестких макромолекулэнергия взаимодействия между отдельными макромолекулами цепочка очень велика, итакие цепи трудно оторвать друг от друга.
Самопроизвольноерастворение ВМС сопровождается уменьшением изобарно-изотермического потенциала,согласно второму закону термодинамики:
/>,
Когда система не изменяетсвоего объема:
/>,
При самопроизвольномрастворении полимера />. Это может быть в двух случаях:
1. если />, т.е. прирастворении выделяется тепло;
2. если />, так какнекоторые полимеры способны растворяться с поглощением тепла.
5. Особенностиосмотического давления и вязкости у растворов ВМС
Осмотическое давлениерастворов полимеров значительно выше, чем у НМС и не подчиняется законуВант-Гоффа. Объясняется это тем, что макромолекула благодаря гибкости ведетсебя в растворе как несколько коротких молекул. Осмотическое давлениеувеличивается прямо пропорционально концентрации.
На основаниипредставлений Галлера для описания зависимости осмотического давления отконцентрации полимеров было предложено уравнение:
/>,
где /> — второй вириальныйкоэффициент;
/> – константа, характеризующаяотклонения от уравнения Вант-Гоффа, зависящая от природы растворителя ирастворенного вещества, но не зависящее от молекулярного веса растворенноговещества.
Вязкость растворов,содержащих макромолекулы, обычно выше вязкости растворов НМС и коллоидныхрастворов тех же концентраций.
Отклонения вязкостирастворов ВМС от законов, которым подчиняются растворы НМС, следует объяснитьособенностями гидродинамики систем, содержащих вытянутые и гибкие макромолекулыи наличием в них ассоциатов и легко разрушаемых структур.
6. Определениемолекулярной массы по вязкости их растворов
Приведенная вязкостьрастворов одного и того же полимера обычно возрастает с повышениемконцентрации, причем это возрастание в интервале небольших концентрацийпроисходит по прямой.
Отрезок, отсекаемый этойпрямой отвечает величине характеристической вязкости />, отражающей гидродинамическоесопротивление потоку молекул данного полимера. Характеристическая вязкостьпредставляет собой приведенную вязкость при бесконечно большом разбавлениираствора.
/>
В настоящее время дляопределения молекулярного веса предложено уравнение, учитывающее взаимодействиемакромолекул даже в разбавленных растворах и изменение константы /> с длиной молекулы:
/>,
где /> – коэффициентпостоянный для растворов полимергомологического ряда в данном растворителе;
/> – величина, характеризующая формумакромолекул в растворе и связанная с гибкостью цепи.
7. Полиэлектролиты и ихсвойства
Полиэлектролиты – этоВМС, молекулы которых содержат гомогенные группы и в растворах способныраспадаться на ионы. По природе содержащихся в них ионогенных групп можноразделить на три категории:
1. полиэлектролиты,содержащие кислотную группу />. Первую группу содержатгуммиарабик, альгинаты, растворимый крахмал, а вторую – агар.
2. полиэлектролиты,содержащие основную группу />. Такие вещества в природе невстречаются, но могут быть синтезированы.
3. полиэлектролиты,содержащие одновременно как кислотную, так и основную группу (полиамфолиты). Кним относятся белки, синтетические полиамфолиты – сополимеры акриловой кислотыи винилпиридина, глютаминовой кислоты и лизина.
Полиэлектролиты, заисключением белков, характеризуются высокой плотностью расположения ионогенныхгрупп – обычно на одно звено цепи приходится по одной ионогенной группе.Вследствие этого молекулы полиэлектролитов могут испытывать в растворезначительные электростатические взаимодействия, что приводит к значительнойдеформации цепей гибких молекул.
Все высокомолекулярныеэлектролиты растворяются в полярных растворителях, т.к. макромолекулы сгомогенными группами взаимодействуют с полярными жидкостями сильнее, чем снеполярными.
Молекулы белков являютсяамфотерными соединениями, pHбелков ниже 7, т.к. они являются более сильной кислотой, чем основанием.
8. Латексы и дисперсииполимеров. Их применение
Натуральные латексыпредставляют собой млечный сок бразильской гевеи, синтетические латексыполучают путем полимеризации в водной среде непредельных углеводородов –бутадиена, хлоропрена и других мономеров.
Латексы содержатмакроскопические и ультра микроскопические частицы, приближающиеся по формуле ксферическим, на поверхности которых адсорбированы стабилизатор – соединениятипа белков для натурального латекса и мыла али другие ПАВ у синтетическихлатексов. Вещество дисперсной фазы состоит из каучука, макромолекулы которогопредставляют собой гибкие углеводородные цепи, не содержащие или содержащиеполярные группы.
Коллоидные системы ствердой дисперсионной средой называют твердые золи. Их можно разделить насистемы с газовой, жидкой и твердой дисперсной фазой.
Системы с твердойдисперсионной средой и газовой дисперсной фазой часто называют твердыми пенами.
Системы с твердойдисперсионной средой и жидкой дисперсной фазой можно считать твердымиэмульсиями.
Наибольшее значение имеютсистемы твердой дисперсионной средой и твердой дисперсной фазой. Натуральные исинтетические латексы широко применяются для получения эластичных пленок, дляизготовления эластичных пористых материалов, заменителей кожи, для пропиткикорда в шинной промышленности и др.
V. Раздел «Представители гетерогенно –дисперсных систем»
1. Суспензии. Способыполучения и стабилизации. Особенности суспензий и их применение
Суспензии – системы с твердой дисперсной фазойи жидкой дисперсионной средой, размеры частиц которых превышают коллоидныеразмеры.
Методы получениясуспензий делят на физико-механические и физико-химические.
К физико-механическимотносятся дробление и измельчение твердых материалов, и распыление жидких сред,т.е. диспергирование. В ходе осуществления этого метода химический составматериала не меняется. При физико-химических методах получения суспензийизменяется химический состав материала. К таким методам относятсявосстановление оксидов и других металлов, электролиз водных растворов ирасплавов солей и др.
Суспензии одновременнопоглощают и рассеивают свет, при этом в отличие от опалесцирующих золейсуспензии проявляют мутность не только при боковом освещении, но и в проходящемсвете. Суспензии, так же как и золи, способны проявлять двойное лучепреломлениев потоке.
Поскольку частицысуспензий обладают сравнительно большими размерами, суспензии седиментационнонеустойчивы, если плотность дисперсной фазы не очень близка к плотностидисперсной среды и вязкость этой среды не очень велика.
Для суспензий характеренряд процессов, не свойственных коллоидным системам или протекающих у последнихиначе, чем у суспензии. К таким процессам относятся седиментация, флотация,фильтрация и кольматация.
К суспензиям придостаточном содержании влаги относятся почвы и грунты, цементные и известковыерастворы, применяемые в строительстве. Суспензиями являются взвеси пигментов ворганических средах, применяющихся в качестве масляных красок и цветных лаков,взвеси графита и угля, используемые для создания центров кристаллизации с цельюпредотвращения образования накипи в котлах и т.д.
2. Эмульсии. Способыполучения и стабилизации. Прямые и обратные эмульсии, обращение фаз вэмульсиях, эмульгаторы и деэмульгаторы. Применение эмульсии
Эмульсии – это дисперсные системы,образованные двумя взаимно нерастворимыми жидкостями. Их получают какконденсационными, так и диспергационными методами.
Отличительнойособенностью не слишком концентрированных эмульсий является сферическая формачастиц.
Существуют лиофобные илиофольные – критические эмульсии.
Критические эмульсии – это системы, образующиеся из двухограниченно смешивающихся жидкостей при температурах, близких к критическойтемпературе смешения, когда поверхностное натяжение на границе фаз становитсявесьма малым и тепловое движение молекул уже достаточно для диспергированияодной жидкости в другой.
Лиофобные эмульсииклассифицируют:
— по полярностидисперсной фазы и дисперсной среды и различают:
1 эмульсиинеполярной или слабополярной жидкости в полярной – эмульсии первого рода(прямые);
2 эмульсии полярнойжидкости в неполярной – эмульсии второго рода (обратные).
— по концентрациидисперсной фазы в системе эмульсии делят на:
1 разбавленныеэмульсии – системы жидкость-жидкость, содержащие до 0,1% дисперсной фазы,обладающие характерными свойствами;
2 концентрированныеэмульсии – система жидкость-жидкость со сравнительно значительным содержаниемдисперсной фазы, вплоть до 74 %.
3 Высококонцентрированные(желатинированные) эмульсии – с содержанием дисперсной фазы выше, чем 74 %. Ихможно приготовить с очень большим содержанием дисперсной фазы и соответственнос ничтожным содержанием дисперсной среды.
Эмульсии агрегативнонеустойчивы из-за избытка свободной энергии на межфазной поверхности. Наагрегативную устойчивость эмульсий сильнее всего влияют природа и содержание всистеме эмульгатора. Эффективность эмульгатора характеризуется специальнымчислом – гидофильно-липофильным балансом. Если число ГЛБ лежит в пределах 3-6,образуется эмульсия обратная. Эмульгаторы с числом ГЛБ 8-13 дают прямуюэмульсию.
Часто перед технологомстоит задача не получить эмульсию, а наоборот, предупредить ее возникновениеили разрушить (деэмульгировать) уже образовавшуюся систему. Разрушение всехэмульсий можно достичь введением в систему ПАВ, вытесняющего из адсорбционногослоя эмульгатор, но неспособного стабилизовать эмульсию. Эмульсии можно такжеразрушить центрифугированием, фильтрованием, электрофорезом.
В пищевой промышленностик эмульсиям принадлежат молочные продукты, маргарин, майонез, различные соусы.В фармацевтической промышленности многие лекарства применяются в виде эмульсий.
3. Пены. Способыполучения и стабилизации. Применение пен. Пеногашение
Пены свободнодисперсныесистемы, состоящие из газообразной дисперсной фазы и жидкой дисперсной среды.
Пены получаютдиспергационными и конденсационными методами. Пена получается придиспергировании газа в жидкость из узкого отверстия – струя газа разрывается иразбивается на пузырьки. Пена образуется и при механическом перемешивании газас жидкостью, что можно наблюдать при флотации, стирки и др. процессах.Устойчивость пен обеспечивается с помощью стабилизаторов, в качестве которыхприменяется ПАВ.
Пены применяются прифлотации, при стирке, в противопожарном деле.
4. Аэрозоли. Способыполучения и стабилизации. Особенности аэрозолей и их применение. Необходимостьи способы разрушения аэрозолей
Аэрозоли – дисперсные системы с газообразнойдисперсной средой и взвешенными или жидкими частицами. По методам получения ониподразделяются на:
· диспергационные,образующиеся при измельчении и распылении веществ;
· конденсационные,получаемые конденсацией из пересыщенных паров и в результате реакций,протекающих в газовой фазе.
По агрегатному состояниюи размерам частиц дисперсной фазы аэрозоли делят на:
· туманы – системыс жидкой дисперсной фазой, размер частиц 10-0,1мкм;
· пыли – системы ствердыми частицами размером больше 10мкм;
· дымы – размертвердых частиц, которых находится в пределах 10-0,001мкм.
В практике «дым» означаетаэродисперсную систему, возникающую при сгорании топлива и содержащие твердыечастицы сажи и золы и жидкие частицы продуктов перегонки топлива и капли воды,образовавшиеся в результате конденсации водяного пара.
Туманы имеют частицыправильной сферической формы, а пыли и дымы содержат твердые частицы самойразнообразной формы.
Аэрозоли – сравнительно сильно разреженныесистемы, обладающие малым коэффициентом внутреннего трения дисперсионной среды.
Аэрозоли, обладая привысокой дисперсности достаточной седиментационной устойчивостью, обычноявляются весьма агрегативно-неустойчивыми системами, и в них всегда идетпроцесс коагуляции.
На скорость разрушениясистем с газовой дисперсионной средой влияют такие факторы, как: частотастолкновения частиц, полидисперсность, анизодиаметрическая форма частиц.Разрушение аэрозолей ускоряется при наличии в них противоположно заряженныхчастиц. Наоборот, если частицы аэрозолей обладают одинаковым по знаку идостаточно большим по величине зарядом, то наблюдается рассеяние частиц.
Природные аэрозоли – этооблака и туманы, определяют выпадение осадков и в значительной степениобуславливают климат того или иного района. Пыльца растений, споры бактерий иплесени, а также легкие семена переносятся в природе в форме аэрозоля.
Литература
1. Пасынский А.Г. Коллоидная химия.М.: Высшая школа — 1968.
2. Кузнецов В.В. Физическаяи коллоидная химия. М.: Высшая школа — 1968.
3. Воюцкий С.С. Курс коллоиднойхимии. – М.: Химия, 1975.
4. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии.– М.: Химия, 1982.
5. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоиднойхимии. – Л.: Химия, 1974.