том. Відбувається утворення захисної плівки на поверхні золю (гідратної або ВМС), що перешкоджає взаємодії частинок електроліту.
В якості кількісної характеристики коагуляції Зігмонді запропонував використовувати швидкість коагуляції.
Швидкість коагуляції u - це зміна концентрації колоїдних частинок в одиницю часу при постійному обсязі системи.
,
де n - концентрація часток;
t - час.
Знак «-» варто тому, що концентрація часток з часом зменшується, а швидкість завжди позитивна.
Ступінь коагуляції a:
,
де Z - загальне число зіткнень часток в одиницю часу; Zеф - число ефективних зіткнень (тобто зіткнень, що призводять до коагуляції) в одиницю часу.
Якщо a=0, коагуляція не відбувається, колоїдний розчин агрегативно стійкий.
Якщо a=1, відбувається швидка коагуляція, тобто кожне зіткнення частинок призводить до їх злипання.
Якщо 0 lt; a lt; 1, спостерігається повільна коагуляція, тобто тільки деякі зіткнення частинок приводять до їх злипання.
Щоб частинки при зіткненні злиплися, а не розлетілися як пружні кулі, має бути подоланий потенційний бар'єр коагуляції? Uк. Отже, коагуляція відбудеться тільки в тому випадку, коли колоїдні частинки будуть володіти кінетичної енергією, достатньою дл подолання цього бар'єру. Для збільшення ступеня коагуляції необхідно знижувати потенційний бар'єр. Це може бути досягнуто додаванням до золю електроліту - коагулянту.
Залежність швидкості коагуляції від концентрації електроліту представлена ??на рис. 3.1.2.5.
На графіку видно три ділянки:
..
Отже, кінетична енергія kТ lt; lt; ? Uк, (k - постійна Больцмана) - ліофобний золь агрегативно стійкий.
II. , Тобто потенційний бар'єр коагуляції більше, але порівняємо з кінетичної енергією колоїдних частинок, причому зі збільшенням концентрації електроліту - коагулянту він зменшується, а швидкість коагуляції зростає. Скм - поріг повільної коагуляції, Скб - поріг?? истрой коагуляції. Ця ділянка кривої виражає залежність:
На цій ділянці відбувається повільна коагуляція.
.
Кожне зіткнення призводить до злипання частинок - йде швидка коагуляція.
Теорія швидкої коагуляції, розроблена М. Смолуховським в 1916 р, заснована на наступних положеннях.
Розглянута система є монодисперсної, радіус частинок r.
2., тобто всі зіткнення є ефективними.
Розглядаються тільки зіткнення первинних частинок.
Кінетика коагуляції подібна кінетиці бімолекулярний реакції:
,
де k - константа швидкості коагуляції.
Проинтегрируем це рівняння, розділивши змінні:
,
де u0 - концентрація часток золю в початковий момент часу;
ut - концентрація часток золю в момент часу t.
Для характеристики швидкої коагуляції використовується період коагуляції (період половинній коагуляції) q.
Список літератури
1. Воюцкий, С.С. Курс колоїдної хімії: Учеб. для хіміко-технол. специальн. вузів/С.С. Воюцкий.- 2-е изд., Перераб. і доп.- М .: Хімія, 1975. - 512 с.
2. Пасинський, А.Г. Колоїдна хімія: Учеб. для вузів/А.Г. Пасинський.- М .: Вища школа, 1959. - 259 с.
. Фрідріхсберг, Д.А. Курс колоїдної хімії: Учеб. для хіміко-технол. специальн. вузів/Д.А. Фрідріхсберг.- 2-е изд., Перераб. і доп.- Л .: Хімія, 1984.368 с.
