Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Топ:
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2017-12-12 | 249 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Они связаны с движением частиц дисперсной фазы. В коллоидных растворах наблюдаются так называемое броуновское движение частиц, диффузия, осмотическое давление и седиментация.
Броуновское движение выражается в том, что частицы дисперсной фазы находятся в непрерывном движении. Чем меньше размер частиц, тем интенсивнее их броуновское движение. Особенно заметным такое движение становится у коллоидных растворов. Интенсивность движения возрастает с повышением температуры и уменьшением вязкости среды. Броуновское движение не прекращается со временем.
Диффузия – самопроизвольно протекающий процесс выравнивания концентраций ионов, молекул или коллоидных частиц вследствие их беспорядочного движения. Диффузия заканчивается с выравниванием концентраций. Для её вычисления используют уравнение Энштейна (1906 г.):
D = RT / 6 N Aπ r ή
где D – скорость диффузии (коэффициент диффузии); R – газовая постоянная, 8,31 Дж/моль · К; T – абсолютная температура, К; NА - число Авогадро; r – радиус молекул или частиц; ή – вязкость среды.
Из (30) следует, что скорость диффузии растет с повышением температуры; чем больше размер частиц и выше вязкость, тем меньше её скорость. Следовательно, при одинаковой температуре скорость диффузии в коллоидах будет в сотни и тысячи раз меньше, чем в истинных растворах (н-р, скорость для ионов раствора хлорида натрия равна 0,43, а для частиц раствора карамели 0,01). Зная D, с помощью (30) можно определять размеры частиц и даже молекулярную массу дисперсной фазы.
Осмотическое давление. Для коллоидных растворов, как и для истинных, характерно осмотическое давление. Определяется оно по уравнению
Pосм=сRT,
|
Если учесть, что коллоидные частицы по сравнению с молекулами низкомолекулярных веществ обладают большими размерами и массой, то при одной и той же массовой доле коллоидного и истинного растворов в единице объема коллоида частиц содержится намного меньше, чем в единице объёма истинного раствора. Поэтому осмотическое давление в золях очень мало по сравнению с истинными растворами (н-р, осмотическое давление 1%-ного раствора сахара достигает 509 мм рт.ст. (6,8 · 104 Па), а осмотическое давление 1%-ного золя As2S3 – 0,206 мм рт.ст. (3,5 Па)).
По тем же причинам для коллоидных растворов характерно чрезвычайно малое понижение упругости пара, ничтожные (не поддающиеся измерению) понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения.
Седиментация (осаждение). Коллоидные системы по степени дисперсности занимают промежуточное положение между грубодисперсными и истинными растворами. Действие силы тяжести для коллоидных частиц невелико и уравновешивается диффузией, т.е. наступает седиментационное равновесие. Поэтому коллоидные частицы не оседают под действием силы тяжести и могут находится как угодно долго во взвешенном состоянии. Следовательно коллоиды являются седиментационно устойчивыми системами, так как их частицы находятся в активном броуновском движении.
Коагулирующими для золя являются ионы с противоположным ему знаком.
Согласно правилу Шульце-Гарди, чем больше заряд коагулирующего иона, тем сильнее его коагулирующее действие (т.е. выше способность осаждать мицеллы)..
Порог коагуляции - это наименьшая концентрация электролита, вызывающая коагуляцию (осаждение). Между порогом коагуляции и коагулирующей способностью иона лежит соотношение:
Спорог = , где К - константа, Z – заряд иона, Спорог - порог коагуляции.
Пример. К 100 см3 (мл) 0,03%-ного раствора NaCl добавлено 250 см3 (мл) р-ра AgNO3. Для изучения коагуляции к полученному золю AgCl добавлены электролиты: KBr, Ba(NO3)2, K2CrO4, MgSO4, AlCl3. Какой из добавленных электролитов имеет наименьший порог коагуляции, наименьшую коагулирующую способность?
|
Решение:
а) Определим число моль NaCl, n1. М(NaCl) = 58,5 г/моль.
n1 (NaCl) = 0,03г / 58,5 = 0,0005 моль
б) Определим число моль AgNO3, n2.
n2 (AgNO3) = = 0,00025 моль
в) Уравнение реакции имеет вид:
0,0005 моль 0,00025 моль
NaCl + AgNO3 = AgCl ¯ + NaNO3
1 моль 1 моль
Из соотношения молей видно что NaCl в избытке, значит золь AgCl будет заряжен отрицательно из-за избытка Сl-ионов. Золь имеет следующее строение:
{[AgCl] nCl- (n-x)Na+}x- xNa+
Коагулирующими для золя являются ионы с противоположным ему знаком, т.е. ионы с положительным зарядом. Т.е. коагулирующим действием обладают ионы К+, Ва2+, Мg2+, Аl3+.
Согласно правилу Шульце-Гарди, чем больше заряд коагулирующего иона, тем сильнее его коагулирующее действие (т.е. выше способность осаждать мицеллы). В нашем случае наименьшей коагулирующей способностью обладает К+ (самый малый заряд), а наибольшей - Аl3+ (самый большой заряд).
Между порогом коагуляции и коагулирующей способностью иона лежит соотношение:
Спорог = , где К - константа, Z – заряд иона, Спорог - порог коагуляции.
Чем больше заряд иона (т.е. больше коагулирующая способность), тем меньше порог коагуляции. Наименьший порог коагуляции будет у AlCl3.
Однако оказалось возможным ускорить седиментацию в коллоидных системах. Для этого А.В.Думанский предложил применять центрифугирование, а позднее Т. Сведбергом была сконструирована ультрацентрифуга. Возможность увеличения скорости седиментации при действии центробежной силы нашло практическое применение при сепарировании молока.
|
|
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!