5. Изобразите формулы двух мицелл гидрозоля с, полученного из растворов веществ а и в в случае избытка вещества а или в. А - Na2 SiO3, в - hCl, с - h2SiO3

При избытке HCl: { m (H₂SiO₃) nH⁺ (n -x)Cl^- }^х+ хCl^-

При избытке Na₂SiO₃ : { m (H₂SiO₃ ) nSiO₃^2- 2(n -x)Na⁺ }^2х- 2х Na⁺

6. Определите тип электролитов: KNO₃, NaOH, Cr(NO₃)₃ по отношению к золю Cr(OН)₃ (стабилизатор CrCl₃). Проиллюстрируйте графически, как влияет на величину ζ-потенциала добавление к золю растворов Cr(NO₃)₃, KCl.

KNO₃- индеферентный, NaOH- неиндеферентный, Cr(NO₃)₃ – неиндеферентный

Cr(NO₃)₃ Если один из ионов электролита способен достраивать кристаллическую решетку коллоидной частицы, то он повышает ζ-потенциал. Находящийся с ним в паре ион, одинаковый по знаку с зарядом противоионов, способен сжимать ДЭС. При малых концентрациях действует первый фактор. При больших концентрациях, когда достройка кристаллической решетки завершена, превалирует второй фак-

тор. Поэтому при введении в систему неиндифферентного электролита

ζ-потенциал сначала будет возрастать, а потом падать, проходя через

максимум. КCl - Увеличивает ионную силу.

Билет 4

1. Смачивание и растекание:

В гетерогенных системах различают два типа межмолекулярного взаимодействия: внутрифазное и межфазное. Притяжение атомов и молекул внутри отдельной фазы называют когезией. Именно она определяет возможность существования веществ в конденсированном состоянии.

К межфазным взаимодействиям относятся понятия адгезии, смачивания и растекания. Адгезия (прилипание) – взаимодействие между приведенными в контакт поверхностями конденсированных фаз разной природы. Адгезия обеспечивается физическими или химическими силами взаимодействия. Смачивание и растекание – это адгезионные взаимодействия между жидким и твердым телом.

Явления адгезии и смачивания широко распространены в природе и технологических процессах: склеивание различных материалов, нанесение лаков, красок, металлических покрытий, печать, крашение тканей, изготовление различных материалов на основе связующих веществ.

Схема, иллюстрирующая понятия когезии (а) и адгезии (б).

Количественные характеристики адгезионных процессов:

Чтобы разорвать столбик жидкости с образованием двух новых поверхностей раздела (см. схему а), необходимо затратить работу, которая равна работе когезии, но противоположна по знаку:

W_разр = –W_к;

W_к = 2σ₁₂.

Изменение энергии Гиббса в этом процессе:

∆G_к = ∆G_кон – ∆G_нач = σ₁₂ + σ₁₂ – 0 = 2σ₁₂;

W_разр = –∆G_к.

Работа, затрачиваемая на разрыв поверхностного слоя на схеме б будет равна работе адгезии с обратным знаком:

W_разр = –W_а = –∆G_а,

где ∆G – изменение энергии Гиббса в процессе разрушения адгезионного слоя.

Изменение энергии Гиббса в этом процессе:

∆G_нач = σ₁₃;

∆G_кон = σ₃₂ + σ₁₂ – σ₁₃;

∆G_а = ∆G_кон – ∆G_нач = σ₃₂ + σ₁₂ – σ₁₃;W_а = σ₃₂ + σ₁₂ – σ₁₃ – уравнение Дюпре.

Закон Юнга. Уравнение, выражающее взаимосвязь работы когезии, поверхностного натяжения и краевого угла смачивания.

Это уравнение называется уравнением Юнга-Дюпре:

.

Оно позволяет выразить термодинамические условия смачивания через соотношения работ когезии и адгезии. Несмачиванию отвечает условие ½W_а < W_к, смачиванию ½W_к < W_а < W_к, растеканию жидкости по твердому телу W_а > W_к закономерности смачивания выполняются не на всех поверхностях, а только на идеально гладких и однородных. Реально же твердые тела всегда имеют неоднородности, от которых зависит краевой угол смачивания, и которые затрудняют определение краевых углов.