VII. 1. Седимектационная и агрегативная устойчивость дисперсных систем. Роль теплового движения

Под устойчивостью лиофобных термодинамически неравновесных дисперсных систем понимается их способность сопротивляться протеканию процессов, ведущих к изменению их строения, т. е. дисперсности, характера распределения частиц по размерам, а также в объеме дисперсионной среды. Н.П. Песковым было предложено различать седиментационную и аг-регативную устойчивость дисперсных систем. Седиментационная устойчивость — это устойчивость системы против снижения потенциальной энергии частиц дисперсной фазы при их оседании под действием силы тяжести. Агрегативная устойчивость — это способность системы противостоять процессам, ведущим к уменьшению свободной энергии поверхностей раздела частиц дисперсной фазы с дисперсионной средой.

Процессами разрушения дисперсных систем, приводящими к уменьшению свободной поверхностной энергии служат изотермическая перегонка вещества от малых частиц к более крупным, коалесцен-ция (слияние частиц) и коагуляция (агрегирование частиц при их слипании)1. При изотермической перегонке, связанной с повышенным значением химического потенциала вещества малых частиц по сравнению с более крупными (см. 1.5), и при коалесценции уменьшение свободной поверхностной энергии обусловлено уменьшением площади поверхности раздела фаз, часто при неизменном значении удельной свободной поверхностной энергии (поверхностного натяжения) а, т. е. A^5 = oAS <0. При коагуляции особенно в тех случаях, когда между частицами сохраняются остаточные прослойки дисперсионной среды, площадь поверхности раздела фаз практически не изменяется или изменяется незначительно, и уменьшение величины достигается в основном за счет частичного насыщения нескомпенси-рованных на поверхности частиц молекулярных сил. Это эквивалентно локальному (в зоне контакта) уменьшению межфазного натяже-

1 В различных областях науки эти основные механизмы процессов нарушения аг-регативной устойчивости дисперсных систем имеют различные названия, употребляемые как синонимы. Так, изотермическую перегонку в твердых телах называют собирательной рекристаллизацией или (для двухфазных систем) «коалесценцией» включений (далее термин «коалесценция» в таком понимании употребляться не будет); собирательную перекристаллизацию в осадках называют оствальдовым созреванием. Процессы срастания твердых частиц, во многих отношениях близкие к коалесценции, называют спеканием.

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию