3. Конденсационные методы получения дисперсных систем

Физические конденсационные мтды. Основной принцип получения дисперсных частиц новой фазы из пара (при конденсации) или из жидкости (при кристаллизации).

Методы молекулярных пучков. Исходные вещества помещают в вакуумную камеру с узким выходным отверстием (диафрагмой), после нагревания до достаточно высокой температуры, вещество испаряется. Проходя через диафрагму испарившиеся частицы образуют молекулярный пучок. Его направляют на подложку, на поверхности которой происходит конденсация пара с образовании ем дисперсных частиц или тонкого покрытия (примерно 10нм).

Аэрозольный метод. Ме испаряются в разряженной атмосфере инертного газа при понижении Т пары конденсируются и образуются дисп-е металлические частицы от 1-3 до 100 нм.

Распылительная сушка. На 1-ой стадии раствор дланного в-ва (NaCl) диспергируют на мелкие капли потоки нагретого газа (воздуха). При умеренных температурах газа происходит испарение растворителя и продуктом процесса является порошок из дисп-х частиц соли. При достаточно высоких Т-х наряду с испарением р-ля может произойти термическое разложение соли и исходным продуктом будет оксидный порошок.

Криохимический синтез. Основная особенность этого мтда заключается в том, что сначала Ме испаряют в потоке инертного газа (Ar или ксенон) при интенсивном нагреве, катодном распылении с помощью электроразрыва или другим способом. Далее идет конденсация паров металла на поверхности подложки (субстрата) при низких Т или сверхнизких Т в большом избытке (в 1000чи раз) и инертного газа. В рез-те на подложке образуется наночастица. Оч. Низкие Тры в сочетании с сильным разбавлением препятствует диффузии наночастиц.

Плазменный метод. В инертной атмосфере (или с некоторой примесью Н2) создают электрическую (вольтову) дугу. Анод – испаряемый материал. Через анод идет струя пара, в которой создается Т до 7000К. За пределами дуги Т ниже, в рез-те чего происходит очень высокое пересыщение металлического пара, что приводит к его конденсации в виде наночастиц.

4. Закон Эйнштейна-Смолуховского, броуновское движение.

Броуновское движение – хаотическое, непрерывное движение частиц д.ф. незатухающее во времени. Броуновское движение дисп частиц является следствием огромного количества беспорядочных ударов со стороны молекул д.с. Каждая частица д.ф. испытывает примерно 10^20 в сек разнонаправленных ударов, различной энергии, со стороны д.с. Количественной оценкой броуновского движения является среднеквадратичный сдвиг. Определяется среднеквадратичное смещение, как правило, оптическим методом при наблюдении за отдельными, наиболее крупными частицами в объектив ультрамикроскопа. Чаще всего среднеквадратичное смещение определяют на основании коэффициента диффузии по формуле Эйнштейна – Смолуховского: Δ^2=2Dτ;

D- коэффициент диффузии; τ – время смещения дисперсной частицы.

1.Броуновского движение ограничивает точность измерительных приборов. Например, предел точности показаний зеркального гальванометра определяется дрожанием зеркальца, подобно броуновской частице бомбардируемого молекулами воздуха.

2. Законами Броуновского движения определяется случайное движение электронов, вызывающее шумы в электрических цепях. Диэлектрические потери в диэлектриках объясняются случайными движениями молекул-диполей, составляющих диэлектрик. Случайные движения ионов в растворах электролитов увеличивают их электрическое сопротивление.