Строение двойного электрического слоя.

Двойной электрический слой (межфазный) (ДЭС) — слой ионов, образующийся на поверхности частиц в результате адсорбции ионов из раствора, диссоциации поверхностного соединения или ориентирования полярных молекул на границе фаз. 

ДЭС состоит из достаточно прочно связанных с поверхностью дисперсной фазы потенциалопределяющих ионов и эквивалентного количества противоположно заряженных ионов – противоионов, находящихся в дисперсионной среде. Потенциалопределяющие ионы вместе со связанными противоионами образуют адсорбционный слой, толщина которого невелика и измеряется несколькими ионными диаметрами. Оставшаяся часть противоионов образует диффузный слой с убывающей концентрацией. Потенциалопределяющие ионы создают на дисперсной фазе электрический заряд. Противоположный по знаку заряд сосредоточен в дисперсионной среде. Разность потенциалов между дисперсной фазой и дисперсионной средой – электротермодинамический потенциал определяется свойствами данной дисперсной системы. По мере удаления от межфазной границы его значение уменьшается. Как известно из гидродинамики, движение твёрдой и жидкой фаз относительно друг друга происходит не на границе раздела фаз, а на некотором расстоянии от границы. Поверхность, по которой происходит перемещение, называется поверхностью скольжения.

Электрокинетический потенциал и его зависимость от различных факторов.

Скачок потенциала на поверхности скольжения тесно связан с электрокинетическими явлениями и называется электрокинетическим потенциалом или ζ – потенциалом (дзета-потенциалом). Электрокинетический потенциал – часть электротермодинамического. Его значение определяется толщиной диффузного слоя. При сжатии диффузного слоя, например, вследствие увеличения концентрации электролитов в дисперсионной среде, часть противоионов переходит за поверхность скольжения в адсорбционный слой. Электротермодинамический потенциал при этом не изменяется, а дзета-потенциал уменьшается по абсолютному значению. При наличии многозарядных противоионов с ростом концентрации электролита дзета-потенциал не только уменьшается, но может изменить знак и происходит перезарядка коллоидных частиц. Электрокинетический потенциал зависит от температуры. С повышением температуры электрокинетический потенциал уменьшается.

Билет 26. Устойчивость дисперсных систем. Седиментационная, агрегативная и конденсационная устойчивость лиозолей. Факторы, влияющие на устойчивость лиозолей. Коагуляция.

Устойчивость дисперсных систем

Устойчивость дисперсных систем – неизменность во времени основных параметров дисперсной системы: степень дисперсности и равномерного распределения частей дисперсной фазы в дисперсной среде.

Седиментационная, агрегативная и конденсационная устойчивость лиозолей.

Седиментационная устойчивость – это способность системы противодействовать оседанию частиц (силе тяжести).

Агрегативная устойчивость – это способность дисперсной системы сохранять неизменной во времени степень дисперсности, т.е. размеры частиц и их индивидуальность.

Конденсационная устойчивость – способность дисперсных систем сохранять неизменной с течением времени удельную поверхность.

Факторы, влияющие на устойчивость лиозолей.

• Толщина диффузного слоя (чем больше, тем меньше вероятность агрегации)

• Силы молекулярного притяжения

• Силы электростатического отталкивания

Повысить седиментационную устойчивость дисперсной системы можно за счет следующих факторов:

• 1) снижение силы тяжести: достигается путем уменьшения размера частиц с помощью устройств для дробления дисперсной фазы – диспергаторов (уменьшение диаметра частицы в 2 раза приводит к снижению силы тяжести в 8 раз)

• 2) повышение вязкости среды: достигается при введении различных добавок, повышающих вязкость (сиропы, желатин)

• 3) обеспечение хранения дисперсной системы при температуре, не ниже установленной нормы, так как при снижении температуры уменьшается броуновское движение, а, следовательно, и седиментационная устойчивость (например, если поставить вино в холодильник, может образоваться осадок).