дующем параграфе. Этот минимум отвечает наиболее термодинамически выгодному состоянию системы.

Если уменьшение свободной энергии системы из-за прироста энтропии компенсирует ее увеличение, связанное с развитием новой поверхности, так что в минимуме кривой A$(lgd) изменение свободной энергии оказывается отрицательным A#min < 0, то образование коллоидной системы оказывается термодинамически выгодным процессом и может происходить самопроизвольно. При постоянном составе фаз условие термодинамической выгодности образования дисперсной системы из макрофазы имеет вид:

4яЛт < Pk Г.

По Ребиндеру и Щукину, это условие имеет простой физический смысл: если межфазное натяжение мало, то возможно самопроизвольное отщепление частиц коллоидных размеров от макрофазы, поскольку работа, затрачиваемая на образование новой поверхности, компенсируется выигрышем энергии в результате прироста энтропии из-за участия образующихся частиц в тепловом движении. В соответствии с (VI.3) такой процесс самопроизвольного диспергирования макрофазы оказывается выгодным, если поверхностное натяжение не превышает критического значения <тс:

G<a - PkZL-Ё^-в'^ (VI.4)

С~4яг2~ш/2~Р d2 '

где р' = р/a. При возникновении лиофильных коллоидных систем с достаточно малой концентрацией частиц дисперсной фазы, когда число частиц dTVj много меньше числа молекул дисперсионной среды 0Af2, р « 15 — 30. Таким образом, величина ас зависит от размера и концентрации образующихся частиц дисперсной фазы и для частиц радиусом -10"8м составляет при комнатной температуре десятые или сотые доли мДж/м2. Поскольку критериальное значение ас зависит от размера частиц d, образование дисперсной системы с более крупными частицами возможно только при более низких значениях а.

Если дисперсия самопроизвольно возникает из макрофазы при a < gc (и не обнаруживает при этом тенденции к дальнейшему дроблению частиц до отдельных молекул), то она является термодинамически устойчивой. Ребиндер предложил называть подобные дисперсии лиофильными коллоидными системами. Для лиофильных коллоидных систем характерно равновесное распределение частиц по размерам, которое не зависит от пути их возникновения — при

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию