Дэс по теории Штерна. Сравнительная хар-ка термодинамич и электрокинетич потенциалов.

Современная теория строения двойного электрического слоя основана на представлениях Штерна. Она объединяет две предыдущие теории. Согласно современной теории слой противоионов состоит из двух частей.

Одна часть примыкает непосредственно к межфазной поверхности и образует адсорбционный слои (слой Гельмгольца) толщиной δ, которая равна радиусу гидратированных ионов, его составляющих. Другая часть противононов находится в диффузной части — диффузный слой (слой Гуи) с потенциалом φ_δ, толщина λ которой может быть значительной и зависит от свойств и состава системы.

Между ядром и раствором возникает полный электрический потенциал, или термодинамический (р(фи)-потенциал, представляющий собой разность потенциалов между всеми положительными и отрицательными зарядами мицеллы.

Другой потенциал, называемый электрокинетическим, или ^(дзета)-потенциалом, возникает между адсорбционным и диффузным слоями ионов. Электрокинетический потенциал назван так, потому что диффузный слой подвижен и может смещаться при движении мицеллы. Этот потенциал составляет часть полного потенциала и меньше термодинамического (рис. 8.8).

Стабилизир и моющее действие мыл и пав. Гидрофобизация и гидрофолизация поверхности.

Моющее действие представляется как совокупность коллоидно-химических процессов, приводящих к удалению загрязнений с различных, поверхностей и удержанию этих загрязнений в растворе.

Моющее действие коллоидных ПАВ основано на совокупности следующих коллоидно химических процессов:

• в присутствии ПАВ вследствие уменьшения поверхностного натяжения улучшается смачивание твердой поверх, жидкость лучше проникает в тонкие капилляры ткани,

• молекулы мыла, адсорбируясь на поверхности волокна и частицах твердых или жидких загрязнений, создают адсорбционный слой, что обуславливает возникновение расклинивающею давления способствует отрыву частиц и переходу в моющую жидкость;

• адсорбционные пленки на поверхности частиц загрязнений придают этим частицам высокую агрегативную устойчивость и предупреждают их прилипание к поверхности волокна в другом месте;

• в присутствии коллоидных ПАВ в растворе образуется пена, которая способствует механическому уносу частиц загрязнении с поверхности;

• масляные загрязнения удерживаю в водной среде вследствие солюбилизации (растворения веществ в мицеллах ПАВ)

Стабилизующее действие ПАВ определяется их способностью адсорбироваться на межфазной поверхности. Вследствие высокой поверхностной активности конц. ПАВ в поверх. слое в десятки тысяч раз превышает объем. конц. В адсорбц. пленках, так же как и в мицеллах ПАВ, происходит ассоциация неполярных групп. Строение адсорбц. слоя зависит от природы ПАВ и межфазной пов-ти, степени заполнения пов-ти, введения в среду раз-х добавок. Изменение строения адсорбционного слоя отражается на его защитных свойствах. Адсорбционные слои ПАВ лиофилизируют, а в водных растворах гидрофилизируют пов-ть, вследствие чего при сближении частиц развиваются силы отталкивания. Для ионогенных: ПАВ — это электростатическое отталкивание дв. электр. слоев. Для неионогенных ПАВ электростатическое отталкивание не играет роли; вопрос о стабилизации дисперсных, систем этими вещ-ми явл-ся одной из нерешенных проблем коллоидной химии. Повышение гидрофильности называют гидрофилизацией, а понижение — гидрофобизацией. Оба эти явления играют важную роль при обогащении руд методом флотации. В текстильной технологии гидрофилизация тканей (волокон) необходима для крашения, беления, стирки и т.д., а гидрофобизация — для придания тканям водостойкости и непромокаемости.

Билет 4 Адгезия и когезия. Природа сил при адгезии. Краевой угол смачивания и уравнениее Юнга. Лиофильность и лиофобность поверхностей. Дифференциальная и интегральная теплота смачивания.

Адгезия и когезия.

Когезией называют сцепление однородных молекул, атомов или ионов, которое включает все виды межмолекулярного и межатомного притяжения внутри одной фазы.

Когезия определяет существование веществ в конденсированном (твердом и жидком) состоянии. Такие состояния характеризуются высокой когезией. Газообразные вещества обладают малой когезией.

Адгезия (прилипание) – это молекулярное притяжение между поверхностями двух соприкасающихся разнородных твердых или жидких фаз. Адгезия является причиной склеивания двух разных веществ за счет действия физических или химических межмолекулярных сил.

Природа сил взаимодействия при адгезии.

Краевой угол смачивания и уравнение Юнга.

Лиофильность и лиофобность поверхностей.

Поверхности, для которых угол смачивания изменяется в диапазоне 9О°< 0< 180°, называются лиофобными, а при О°<0< <.90° лиофильными. Если наносимой жидкостью является вода, то различают, соответственно, гидрофобные и гидрофильные поверхности.

Дифференциальная и интегральная теплота смачивания.

Адсорбция на пористых материалах. Пористые материалы – дисперсные системы с тв дипсперс средой. Пористость. Высокопористые матер-лы корпускул, кристалл и губчатой структуры и методы их получения.

Пористые адсорбенты – твердые тела, внутри которых имеются поры, обуславливающие наличие внутренней межфазной поверхности. Поры могут быть заполнены газом или жидкостью. Тип таких систем Г/Т или Ж/Т.

Пористость (П) – отношение общего объема пор к общему объему тела:

В отличие от адсорбции на телах с ровной поверхностью, адсорбция на пористых телах значительно выше и зависит от строения и размера пор. Увеличение пористости сорбента приводит не только к увеличению удельной поверхности, но и обеспечивает конденсацию пара при давлениях меньших, чем для ровной поверхности. Кроме того, в микропористых телах наблюдается увеличение энергии адсорбции и резкое возрастание величины адсорбции.

Высокодисперсные пористые неорганические материалы, в частности, адсорбенты и катализаторы, получают в основном двумя методами. Один из них заключается в синтезе гидрозоля с последующей его коагуляцией для образования геля; гель высушивают. Частицы дисперсной фазы (корпускулы) в результате этих операций срастаются с образованием твердого каркаса. Так как частицы золя высокодисперсны, то получаемый пористый материал имеет большую удельную поверхность. Таким методом получают адсорбенты корпускулярной структуры.

Второй метод получения высокодисперсных пористых адсорбентов и катализаторов заключается в обработке крупнопористых материалов агрессивными газами или жидкостями. При такой обработке получаются пористые тела губчатой структуры.