Билет № 46: Седиментационое равновесие. Факторы, определяющие седиментационную устойчивость дисп. системы.

Седиментация – осаждение ч-ц в гравитационном поле

Способность к седиментации выражают ч/з константу седиментации, которая связана со скоростью оседания (u):

S_сед = u/g, где g – ускорение своб. падения

Для сферических ч-ц:

S_сед = 2r² (ρ – ρ₀) / 9η [Сб],

где ρ и ρ₀ – плотность вещ-ва дисп. фазы и дисп. среды соотв.;

Особенности седиментационного равновесия:

При седиментационном равновесии действие гравитационных сил полностью компенсируется силами диффузии. В поле действия гравитационных сил это равновесие хар-ся опред. распределением ч-ц по высоте. Тяжёлые ч-цы находятся в осадке; лёгкие частицы обл. высокой кинетич. энергией и поэтому всплывают. Ч-цы золей занимают промежуточное место.

Устойчивость системы к оседанию называют кинетической, или седиментационной. Мерой устойчивости служит гипсометрическая высота (высота от некоторого уровня, при подъёме на кот. концентрация коллоидных ч-ц уменьшается в 2 р. Гипсометрический з-н:

lnν_h/ν₀ = -(V_ч g(ρ – ρ₀)h)/ (kT),

где h – гипсометрическая высота; ν_h и ν₀ – частичные конц-ии на высоте h и на начальном уровне соотв.; V_ч – объём отд. колл. ч-цы

Факторы сед. устойчивости:

1) структурно- мех. фактор – заключается в формировании на пов-ти ч-ц дисп. фазы упругой и механически прочной защитной плёнки. Разрушение этой плёнки требует затрат энергии и времени. Часто мех. плёнку обр-ют ПАВы

2) Гидродинамический фактор – объясняют изменением вязкости среды и плотностей дисп. фазы и дисп. среды. Благодаря этим изменениям снижается скорость движения коагулирующих ч-ц и вытекания дисп. среды из прослоек м/у ними, а значит, и коагуляции в целом.

Билет № 47: Возникновение объёмно-пористых стр-р. Структурообразование по теории ДЛФО. Коагуляционно- тиксотропные и конденсационно- кристаллизационные стр-ры.

Структурообразование – включает в себя процессы объединения частиц дисп. фазы, в рез-те кот. обр-ся тело, характеризуемое некоторым пространственным каркасом и непосредственной связью м/у частицами.

Классификация по Ребиндеру:

Процесс структурообразования	Признаки типа структуры	Связи, формирующие структуру	Примеры
Коагуляционные
Коагуляция свободно-дисп. систем, синерезис, реоплексия (параллельная ориентация вытянутых ч-ц по напр-ю потока жидкости)	Твердообр-е, пластичные. Набухают, тиксотропны, эластичны. Вязкость структурная.	Ч-цы дисп. фазы связаны коаг. Контактами ч/з тонкие прослойки р-ля	Почвы, пасты, сыры, маргарин, шоколад, гели
Конденсационно-кристаллизационные
Конденсация, кристаллизация, спекание, прессование, хим. р-ии	Хрупкие, с повышенной прочностью, не восстанавливаются после разрушения	Сцепление ч-ц обусл. Близкодействующими силами когезии и хим. связями	Сплавы, бетон, сахар, соль, лёд, закристаллизовавшийся мёд

Билет №48: Адсорбция на пов-ти тв. тел. Теория адсорбции, Ур-е Ленгмюра и его анализ.

Адсорбция – самопроизвольное концентрирование газообразного или раств. в воде вещ-ва на пов-ти раздела фаз.

Адсорбат – вещ-во, адсорбированное адсорбентом.

Адсорбент – конденсированная фаза, на пов-ти кот. происходит адсорбция.

Адсорбтив – адсорбирующееся вещ-во.

А. на границе тв. тело-газ исслед. Ленгмюр. В его теории адсорбцион. спос-ть в-в хар-ся абсолют. кол-вом адсорбир. в-ва А.Теория опис. идеал. сис-мы, часто не вып-ся на практике, служит базой для др. теорий. А. мол-л происх. на актив.адсорбцион.центрах-дефекты на пов-ти крист.решетки.Актив.центр удерж.одну адсорбир.мол-лу =>при полном заполнении пов-ти обр-ся монослой из адсорбир.мол-л,а теорию Ленгмюра наз-ют теорией монослойной А. Ур-ие Ленгмюра:А=А_max·Kp/(1+Kp)(1). Исп. рав-во p=cRT, ур-ие м. выразить ч/з конц-ию газа:A=A_max·KRTc/(1+KRTc).Константа K показывает соотнош-ие констант скоростей адсорбции и десорбции: K=k_ад/k_дес.

1) конц-ия адсорбтива оч.мала: с→0,KRTc→0,1>>KRTc.=> A=A_max·KRTc. А. опис-ся линейным нач.участком изотермы. 2) конц-ия адсорбтива им.промежут.знач-ие-вып-ся ур-ие A=A_max·KRTc/(1+KRTc).А.опис-ся переход.участком изотермы. 3) конц-ия адсорбтива оч.велика,с→∞.В ур-ии A=A_max·KRTc/(1+KRTc) единицей м.пренебречь и получить: A=A_max. А. опис-ся графиком, || оси абсцисс, что соотв.макс.заполнению пов-ти слоем адсорбир. в-ва. Это предел.мономолек. А. Т.о., на нач. этапе А. газа ↑ пропорц. ↑ р(c) адсорбтива, затем рост замедляется и при высоких р(c) пов-ть адсорбента покрывается мономолек. слоем адсорбата. Постоянные K и A_max м. опред-ть из графика линейной зав-ти р/А от р.Из(1) следует,что А+АKp= A_max Ap.Разделим на KА A_max лев. и прав. части ур-ия (1),в итоге:1/(K A_max)+p/ A_max=p/A.

tgα=1/ A_max, величина К опред-ся из отрезка, отсекаемого графиком на оси ординат.