Броуновское движение коллоидных частиц

При броуновском движении коллоидных частиц в жидкости, вызываемом тепловым движением молекул дисперсной фазы, на поверхности скольжения возникает потенциал, называемый (дзета)-по-тенциалом, отличный от термодинамического потенциала поверхностью частиц и жидкостью) и от потенциала концентрации раствора электролита (сз > С2> с , рис 7.28), заряда ионов и температуры. [c.311]

Броуновское движение коллоидных частиц 311 [c.510]

Для ускорения процесса коагуляции прибегают к подогреву коагулируемой воды до 30—40° С и перемешиванию ее, благодаря чему коллоидные частицы загрязнений и коагулянта испытывают более частые и сильные столкновения, приводящие к их слипанию. Однако перемешивание не должно производиться слишком энергично, чтобы не раздробить образовавшихся хлопьев. Повышение температуры сверх 40° С ухудшает эффект осветления вследствие более быстрого броуновского движения коллоидных частиц и торможения адсорбции их хлопьями. [c.208]

Броуновское движение — беспорядочное, непрекращающееся движение коллоидных частиц, вызываемое тепловым движением молекул дисперсионной среды. Для сферической частицы средний сдвиг частицы АХ за время т, т. е. отрезок прямой, соединяющий начальную точку движения (при т =0) с положением частицы в момент т в плоскости горизонтальной проекции, определяется по уравнению [c.267]

Частицы дисперсной фазы под действием кинетической энергии молекул дисперсной среды совершают интенсивное хаотическое молекулярно-тепловое (броуновское) движение. Крупные частицы размером 3...4 мкм при этом совершают колебания около некоторого своего центра - положения в пространстве. Более мелкие частицы колеблются сильнее, а наиболее мелкие коллоидные частицы беспорядочно перемещаются. Каждая из них обладает определенной кинетической энергией. В результате частицы примесей стремятся равномерно распределиться в дисперсной среде. Вместе с тем, на частицы дисперсной фазы [c.71]

Пусть одна из частиц жидкости, твердого тела или газа, чем-то отличается от других, так что можно, хотя бы в принципе, следить за ее перемещениями. Реально это можно сделать, конечно, только если частица достаточно велика, как это имеет-место, например, в коллоидных взвесях, используемых для наблюдения броуновского движения. Но в принципе можно вести речь о любой частице, хоть как-то отличающейся от других. [c.202]

Коллоидные системы занимают промежуточное положение между истинными растворами и дисперсными системами. Для коллоидных систем, в отличие от дисперсных, характерно интенсивное броуновское движение частиц дисперсной фазы. Коллоидные системы способны к набуханию, при этом они увеличиваются в объеме. [c.14]

Изучим сначала классическую задачу неравновесной статистической механики, а именно за щчу о броуновском движении, которая связана с движением тяжелой коллоидной частицы, помещенной в жидкость, состоящую из легких частиц. Как мы вскоре увидим, традиционный метод решения такой задачи очевидным образом отклоняется от методов точной механики. Уже на самом первом [c.10]

При избытке электролита сильное сжатие диффузного слоя и уменьшение величины электрокинетического потенциала может вызвать коагуляцию, т. е. сближение коллоидных частиц на расстояние, при котором энергия их взаимного притяжения становится больше энергии броуновского движения — теплового движения, связанного с нарушением прямолинейности пути, вследствие ударов молекул среды о частицы. Минимальное количество данного электролита, которое необходимо добавить, чтобы вызвать начало коагуляции, в коллоидной химии называется порогом коагуляции. [c.346]

Коллоидные частицы, содержащиеся в воде, находятся в непрерывном и беспорядочном броуновском движении. Между ними действуют силы, взаимного притяжения и отталкивания. Силы взаимного притяжения имеют молекулярную природу. Силы взаимного отталкивания объясняются тем, что однородные коллоидные частицы имеют электрические заряды одного знака. [c.201]

Коллоидно-дисперсные примеси также образуют с водой гетерогенную систему. Коллоидные частицы имеют весьма малые размеры (от 1 до 100 нм) и поэтому не теряют способности к диффузии (участвуют в броуновском движении) и обладают весьма развитой удельной поверхностью. Так, суммарная удельная поверхность коллоидных частиц диаметром 10 нм (10 м) каждая в 10 раз превышает удельную поверхность грубодисперсной частицы равновеликой массы диаметром 10 м и составляет примерно 10 м . [c.22]

Коллоидные частицы имеют весьма малые размеры и поэтому участвуют в броуновском движении, в то же время они обладают заметной скоростью диффузии (10 — 10 см /с), что способствует выравниванию концентрации частиц но объему. Коллоидные системы обладают избытком свободной энергии за счет чрезвычайно развитой удельной поверхности частиц. Термодинамически такая система должна самопроизвольно стремиться к состоянию, в котором ее свободная энергия была бы минимальна, т. е. к самопроизвольному уменьшению поверхности, а следовательно, и к укрупнению частиц. Однако на практике коллоидные системы обладают весьма высокой агрегативной устойчивостью. Такая устойчивость при малых размерах частиц способствует седиментационной устойчивости (постоянству концентрации примесей по всему объему воды), так как гравитационная сила, вызывающая седиментацию, нивелируется силами диффузии. Агрегативная устойчивость коллоидной системы объясняется существованием двойного электрического слоя ионов и скачка потенциала на границе раздела фаз. [c.38]

Ультрамикроскопические частицы по своим размерам в несколько сотен раз превосходят молекулы растворителя. Однако эти размеры не настолько велики, чтобы в каждый данный момент времени удары молекул усреднялись и частица оставалась на месте. Результирующая всех импульсов, которые получила коллоидная частица от соударения с молекулами растворителя, отлична от нуля и меняет не только свою величину, но и направление. Наблюдаемый объект все время находится в состоянии интенсивного и беспорядочного броуновского движения. [c.733]

При низких плотностях тока через электрод образуются мелкие частицы, которые вследствие существенного влияния броуновского движения оседают на катод, включаясь в металлический осадок, создавая тем самым осадочное перенапряжение [31 ] адсорбционного типа (частичная пассивация). Чем мельче оседающие частицы, тем более блестящие осадки получаются па катоде. Любые условия, способствующие пептизации (увеличение дисперсности) коллоидного золя гидроокиси приводят к образованию твердых, мелкозернистых и блестящих осадков [70]. [c.539]

Уравнение (5.8.8) дает подходящее среднее сопротивление,, которое используется в формулах типа Стокса — Эйнштейна [19],. относящихся к поступательному броуновскому движению коллоидных частиц произвольной формы, при этом такие частицы движутся под действием случайных столкновений с малекулами растворители. [c.239]

В основе теории Б. В. Дерягина лежит представление о том, что между сближающимися под влиянием броуновского движения коллоидными частицами действуют силы притяжения (ван-дер-ваальсовы силы) и силы отталкивания, возникающие в результате взаимного перекрытия одноименных ионных атмосфер частиц. Устойчивость дисперсной системы определяется тем, какие из этих сил преобладают. [c.78]

Для ускорения процесса коагуляции применяются подогрев коагулируемой воды до 30—40°С и перемешивание ее, благодаря чему коллоидные частицы загрязнений и коагулянта испытывают более частые и сильные столкновения, приводяи ие к их слипанию. Однако перемешивание не должно производиться слишком энергично, чтобы не раздробить образовавшихся хлопьев. Повышение температуры сверх 40 °С ухудшает эффект осветления вследствие более быстрого броуновского движения коллоидных частиц и торможения адсорбции их хлопьями. Процесс коагуляции в некоторых случаях может быть ускорен также при применении смеси коагулянтов РеС1з и АЬ (804)3. Для ускорения процесса коагуляции в последнее время все более широкое применение получает полиакриламид. Добавление полиакриламида в коагулируемую воду после образования хлопьев коагулянта даже в очень малых дозах (0,5—2,0 мг/кг) значительно укрупняет и утяжеляет хлопья коагулянта, что приводит к ускорению их осаждения и дает возможность повысить скорость подъема воды в осветлителях и их производительность. Полиакриламид выпускается в виде студнеподобной массы и применяется в виде раствора 0,1—0,2 /о-ной концентрации. [c.221]

При добавлении электролита, например, увеличивается ионная сила раствора, что приводит по теории сильных электролитов к сжатию ионной атмосферы, образованной вокруг коллоидных частиц. Радиус их диффузионных слоев, препятствующих сближению, уменьшается. В результате этого становится возможным такое сближение частиц, при котором энергия их взаимного притяжения становится больше энергии броуновского движения, отдаляющего частицы друг от друга, и энергии электростатического отталки- [c.42]

С течением времени частищМ) совершающие в коллоидном Р. броуновское движение, слипаются — коагулируют. Скорость этого процесса сильно зависит от величины потенц. барьера на кривой потенц. энергии взаимодействия частиц в Р. (рис. 19), отделяющего [c.293]

При тепловом движении молекул воды коллоидные частицы воспринимают их воздействие и вовлекаются в молекулярно-кинетическое (броуновское) движение, при котором вместе с коллоидной частицей движется двойной электрический слой с частью противо-ионов диффузного слоя, содержащихся в оболочке воды. Остальные противоионы отрываются от движущейся частицы, оставаясь во внешней части — за границей скольжения. Это приводит к возникновению электрокинетического потенциала или -потенциала между движущейся коллоидной частицей и раствором (см. рис. 2.1, а). Значение -потенциала зависит от числа противоионов, увлекаемых частицей с увеличением числа противоионов -потенциал уменьща-ется. Рост концентрации противоионов в растворе должен приводить к увеличению их концентрации в оболочке воды, окружающей частицу, и, следовательно, к снижению -потенциала. В пределе повышение концентрации противоионов может привести к перезарядке частицы, т.е. к изменению знака заряда. Естественно, что существует определенная концентрация противоионов, при которой С-потен-циал становится равным нулю (см. рис. 2.1, б), pH среды при этом носит название pH изоэлектрической точки. Экспериментально значение электрокинетического потенциала определяют методом электрофореза. Для расчета -потенциала. В, для коллоидных частиц, находящихся в разбавленных водных растворах (природных водах), используют соотношение, полученное преобразованием уравнения Гельмгольца [c.52]

При Tq/ - размер очагов пластического формоизменения может уменьшиться настолько, что запасаемой в них упругой энергии недостаточно для компенсации прироста поверхностной энергии, связанного с образованием частиц изнашивания. Естественно, при этом следует учитывать снижение поверхностной энергии под действием поверхностно-активной среды и возрастание энтропии при образовании частиц изнашивания коллоидного размера с включением их в броуновское движение. Микро- и макромеханизм образования частиц изнашивания при трении будет подробнее рассмотрен в следующей главе. [c.25]

Здесь же следует упомянуть о работах Смолуховского [25], которые часто рассматриваются (и, повидимому, до известной степени рассматривались им самим) как примеры выяснения связи механической обратимости и термодинамической необратимости. Изучая броуновское движение частицы под действием упругой силы и флюктуации плотности в растворе коллоидных частиц, Смолуховский показал, что при начальных состояниях, сильно отклоняющихся от равновесного состояния, процесс с подавляющей вероятностью направлен к равновесию, а при начальных состояниях в окрестности равновесия оба направления хода процесса приблизительно одинаково вероятны. Кроме того, Смолуховский показал, что для любых двух заданных состояний подсчитанная при помощи стационарных вероятностей безусловная вероятность перехода из первого состояния во второе (т. е. стационарная вероятность осуществления первого состояния, умноженная на вероятность перехода из первого состояния во второе) равна безусловной вероятности перехода из второго состояния в первое. Смолуховский неоднократно отмечал, что указанное равенство выражает собой лош-мидтовское требование обратимости, а так же писал, что это равенство выражает собой тот принцип объяснения необратимости при помощи обратимых явлений, который отвергался Цермело. Эти утверждения Смолуховского о смысле установленного им равенства не могут быть, однако, признаны правильными лошмидтовская обратимость является фактом чистой механики, так же как и те свойства возврата, на которых основывался Цермело равенство же, выведенное Смолуховским, [c.125]

При броуновском движении вместе с коллоидной частицей движется двойной электрический слой, состоящий из ионов адсорбционного слоя и части противоионов диффузного слоя, содержащихся в оболочке воды, окружающей частицу. Остальные противоионы, расположенные вокруг двойного электрического слоя, отрываются от движущейся частицы. Благодаря этому последняя, потеряв часть противоионов, оказывается обладающей некоторым зарядом, одинаковым по знаку с зарядом гранулы, но меньщим по сравнению с ним по величине. Граница между двойным слоем и остальной частью диффузного слоя называется поверхностью скольжения коллоидной частицы в растворе. [c.202]

Коллоидные частицы, содержащиеся в воде, находятся в непрерывном и беспорядочном броуновском движении. Между ними действуют силы взаимного притяжения и отталкивания. Силы взаимного отталкивания объясняются тем, что однородные коллоидные частицы имеют электрические заряды одного знака. Наличие электрических зарядов объясняется следующими причинами. Каждая коллоидная частица обладает весьма значительной адсорбционной способностью, благодаря чему она адсор- [c.213]

При броуновском движении вместе с коллоидной частицей движется д в о й н о й электрический слой, состоящий из ионов адсорбционного слоя и части проти-воинов диффузного слоя, содержащихся в оболочке воды, окружающей частицу. Остальные противоионы, располо-214 [c.214]

Коагуляция — это процесс слипания частиц в дисперсных системах, особенно в области коллоидной дисперсности, ведущей к уменьшению числа частиц дисперсной фазы и к увеличению их массы. Коагуляция происходит под влиянием молекулярных сил при соударении частиц в результате Броуновского движения или под действием различных внешних воздействий. Коагуляция может протекать в фсфме слипания частиц в агрегаты и седиментации агрегатов с образованием осадка в виде хлопьев или с образованием сплошной коагуляционной структуры — геля. Скорость коагуляции определяется уравнением [c.48]

Характер С. определяется энергией связи между взаимодействующими частицами дисперсной фаза, образующими структуру. Так, в условиях коог1/дяг(им между частицами, разделенными тонкими прослойками жидкой дисперсионной среды, действуют слабые ван-дер-ваальсовы силы, для к-,р х энергия связи не превышает по порядку энергии теплового движения частиц. Образующиеся в этих условиях дисперсные структуры обладают сравнительно малой прочностью, пластичностью и эластичностью после предельного разрушения они со временем вновь восстанавливаются — это т. н. тиксотронные структуры. Необходимые условия тиксотропии 1) наличие достаточно большой фракции высокодисперсных (коллоидных) частиц, совершающих интенсивное броуновское движение, к-рое содействует сближению частиц коагуляционными (лиофобными) участками ах поверхности и, следовательно, сцеплению частиц [c.98]

В обратно пропорционален г к ц (закон Сведберга), и его измерение может служить для определения размеров частиц. О связан далее простым соотношением со средним квадратичным перемещением коллоидных частиц при броуновском движении (см.) [c.461]

Броуновское движение. Частицы, которце обнаруживаются при помоши ультрамикроскопа, не находятся в состоянии покоя, а совершают беспорядочное (хаотическое) движение подобно молекулам газа. Это движение было открыто броуном и получило название броуновского движения. Броуновское движение в коллоидны системах играет большую роль, так как сообщает системам кинетическую устойчивость, т. е. способность противостоять действию силы тяжести. Так как массы и плотности коллоидных частиц велики, то дисперсная фаза должна была бы оседать под действием силы тяжести. Однако этого не наблюдается, так как в результате броуновского движения частицы самопроизвольно двигаются и против силы тяжести. [c.351]

Приведенный здесь ряд чисел получен Вестгреном, наблюдавшим под микроскопом через определенные промежутки времени число коллоидных частиц, находящихся в заданном элементе объема коллоидного раствора. Этот ряд чисел может быть прекрасно проанализирован с помощью теории броуновского движения, построенной Смо-луховским в 1906 г., вскоре после появления первой работы Эйшитей-на. Даже в состоянии равновесия в физической системе никогда не прекращается тепловое движение молекул. Это непрестанное движение молекул, с одной стороны, делает статистическую механику наиболее необходимым и весьма сильным методом теоретической физики, а, с другой стороны, является причиной неприменимости классической термодинамики к описанию явлений, подобных броуновскому движению. Стохастическая теория броуновского движения остается до сих пор одним из самых удивительных разделов теоретической физики. Основные классические работы в этой области содержатся в сборнике [6] ). [c.298]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...