29/2.Почему и в каких случаях лиофильные золи проявляют свойства растворов низкомолекулярных веществ и коллоидных систем?

Лиофильные золи – устойчивые молекулярные или коллоидные системы, образованные при растворении ВМС.

ВМС – природные и синтетические вещества, образованные из цепных макромолекул, масса которых составляет девятки и сотни тысяч единиц.

Устойчивость молекулярных растворов ВМС объясняется тем, что мол-лы ВМС обладают развитыми сольватными оболочками, предотвращающими коагуляцию, а также формирование ДЭС вокруг мол-лы ВМС.

Молекулы ВМС настолько велики, что это придает им многие св-ва, присущие коллоидным системам. Например, мол-лы ВМС задерживаются на фильтре, их р-ры обладают структурной вязкостью, рассеивают свет и т.д.

Признаки, показывающие сходства р-ров ВМС с итинными р-ми:

р-ры ВМС образуются самопроизвольно,

р-ры ВМС термодинамически устойчивы, их равновесное состояние можно описать с помощью правил фаз,

процессы, происходящие в р-рах ВМС при изменении температуры, давлении или концентрации, обратимы.

Отличия р-ров ВМС от истинных р-ров связаны:

с огромными размерами и массой мол-л ВМС

с изменчивостью формы и деталей строения мол-л в зависимости от условий существования (приготовления) р-ра и внутримолекулярных конформационных переходов.

В отличие от р-ров лиофобных золей, р-ры ВМС обладают агрегативной и термодинамической устойчивостью, образуются самопроизвольно, без участия стабилизатора и представляют собой обратимые системы.

29/3Адгезия, когезия, смачивание и растекание жидкости. Уравнение Дюпре для работы адгезии. Закон Юнга. Связь работы адгезии с краевым углом (уравнение Дюпре-Юнга).

Адгезия – разновидность контактного взаимодействия разнородных тел, при котором происходит их слипание.

Характер адгезии зависит от:

От степени и длительности контактирования между телами

От химической активности поверхностных атомов и молекул контактирующих тел

От эффекта внешнего воздействия: температуры, давления и других факторов.

Когезия - притяжение, взаимодействие между молекулами (атомами, ионами) в объеме данного тела. Когезия твердых тел значительно превышает когезию жидкостей, последняя в свою очередь выше когезии газов. Смачивание – поверхностное явление, близкое по характеристикам к адгезии. Оно проявляется в самопроизвольном взаимодействии смачивающей жидкости с поверхностью твердого тела или другой жидкости. Отличительная особенность – участие в процессе трех фаз (одна из которых всегда газ) и возможность количественно оценивать процесс, используя значения краевого угла.

Общее изменение свободной поверхностной энергии системы при растекании жидкости будет: . Или :

Полное смачивание достигается, если краевой угол равен нулю. Эффект растекания в существенной мере зависит от соотношения адгезии и когезии. Растекание происходит в том случае, если работа адгезии превышает работу когезии жидкости. Это значит, что необходимым и достаточным условием растекания жидкости по поверхности твердого тела является более сильное притяжение молекул жидкости к поверхности, чем друг к другу.

Адгезия и смачивание составляют две стороны одного и того же явления, которое возникает при взаимодействии жидкости с твердым телом на границе твердое тело-газ. Жидкость и твердое тело связываются посредством адгезии, а смачивание является результатом этой связи. поэтому смачивание всегда сопровождает адгезию, не может быть адгезии без смачивания. Количественное соотношение, связывающее основные характеристики адгезии и смачивания (работу адгезии и краевой угол):

.

Из уравнения следует, что для смачиваемых поверхностей работа адгезии больше поверхностной энергии смачивающей жидкости. Это уравнение удобно использовать для практических целей, поскольку оно содержит параметры, которые легко определить экспериментально