8. Поверхностное натяжение: причины возникновения, его физический смысл с термодинамической и силовой точек зрения, определение и методы измерения.

Обусловлено нескомпенсированностью межмолекулярных сил на границе раздела фаз. Является мерой этой нескомпенсированности. Термодинамическая точка зрения- работа, которую необходимо совершить для образования единицы площади новой поверхности.

Силовая точка зрения- силы, направленные тангенциально на единицу длины контура поверхности и стремящаяся сократить поверхность до минимума. Методы измерения: 1) Метод капиллярного поднятия уровня жидкости 2) Метод счета или взвешивания капель 3) Метод отрыва кольца или пластинки 4) Метод Ребиндера (максимального давления в пузырьке) В этом методе поверхностное давление определяют по величине наибольшего давления, при котором происходит отрыв пузырька воздуха, выдуваемого в исследуемую жидкость через капилляр радиусом r. Пузырек воздуха отрывается в тот момент, когда давление воздуха в капилляре P становится равным сумме гидростатического давления столба жидкости, равного глубине погружения капилляра и капиллярного давления, действующего на вогнутую поверхность жидкости. При исследовании определяют не абсолютное значение поверхностного натяжения в исследуемой жидкости, а сравнивают его с поверхностным натяжением стандартной жидкости.

9. Что такое агрегативная устойчивость? Факторы, обеспечивающие агрегативную устойчивость лиофобных золей.

Агрегативная устойчивость - это способность дисперсной системы сохранять неизменным во времени размеры частиц и их индивидуальность (противостоять процессу укрупнения частиц).

По отношению к агрегации дисперсные системы делят на:

-термодинамически устойчивые - лиофильные системы, самопроизвольно диспергирующиеся и существующие без дополнительной стабилизации (растворы коллоидных поверхностно-активных веществ, растворы ВМС) ∆G<0;

-термодинамически агрегативно неустойчивые- лиофобные системы. Их неустойчивость обусловлена избытком поверхностной энергии, ∆G>0. Они не могут быть получены самопроизвольным диспергированием (золи, суспензии, эмульсии) и существуют только при наличии в системе третьего компонента, называемого электролитом-стабилизатором.

Фактры, обеспечивающие агрегативную устойчивость лиофобных золелей делят на :

Термодинамические

-Электростатический - связан с уменьшением межфазного поверхностного натяжения вследствии образования двойного электрического слоя на поверхности частиц и возникновения электростатических сил отталкивания;

-адсорбционно-сольватный - приводит к снижению межфазного поверхностного натяжения в результате взаимодействия дисперсной фазы с дисперсионной средой и образования на поверхности частиц адсорбционно-сольватных слоёв;

-энтропийный - проявляется в повышении энтропии системы за счёт броуновского движения и диффузии, что приводит к равномерному распределению частиц дисперсной фазы по всему объему системы. И вследствие снижения общей энергии Гиббса происходит термодинамической устойчивости системы.

Кинетические (снижающие скорость столкновения частиц)

Структурно-механический - связан с образованием на поверхности частиц структурированных адсорбционных слоёв, обладающих упругостью и механической прочностью, стойки к разрушению;

Гидродинамический - снижает скорость движения частиц вследствие изменения вязкости и плотности дисперсионной среды.

В реальных условиях действуют одновременно несколько факторов устойчивости. Нарушение стабилизирующих факторов приводит к потере дисперсной системы устойчивости.