Заключение. Образование лиофобных дисперсных систем сопровождается увеличением свободной поверхностной энергии, поэтому дисперсные системы термодинамически неустойчивы

Образование лиофобных дисперсных систем сопровождается увеличением свободной поверхностной энергии, поэтому дисперсные системы термодинамически неустойчивы. В то же время при определенных условиях они могут сохраняться в течение длительного времени.

Существует два вида относительной устойчивости дисперсных систем: седиментационная и агрегативная.

Седиментационная устойчивость – способность системы противостоять действию силы тяжести. Действию силы тяжести противостоит диффузия. Соотношение этих факторов, т. е. седиментационная устойчивость определяется, главным образом, размерами частиц дисперсной фазы. В лиофобных золях размеры частиц малы (10^-5 – 10^-7 см) и диффузия обеспечивает равномерное распределение частиц в объеме системы. Лиофобные золи седи-ментационно устойчивы.

Агрегативная устойчивость – способность системы сохранять неизменными во времени размеры частиц, т. е. противостоять их слипанию — коагуляции.

Существуют пять факторов, которые могут обеспечивать агрегативную устойчивость золя:

• электростатический;

• адсорбционно-сольватный;

• структурно-механический;

• энтропийный;

• гидродинамический.

Наиболее важным является электростатический фактор устойчивости, обусловленный наличием на поверхности коллоидных частиц ДЭС и электрокинетического потенциала. Снижение величины дзета-потенциала до 0,025 – 0,040 В приводит к началу коагуляции. Это достигается введением в золь любого сильного электролита. Коагулирующим действием обладает ион, заряд которого по знаку совпадает с зарядом противоиона в ДЭС. Коагулирующее действие иона тем больше, чем больше его заряд (правило Шульце-Гарди) и больше кристаллический радиус.

При действии на золь электролитами может возникать концентрационная или нейтрализационная коагуляция.

Концентрационная коагуляция происходит под действием индифферентного электролита вследствие сжатия диффузного слоя противоионов и уменьшения абсолютного значения дзета-потенциала.

Нейтрализационная коагуляция происходит при введении неиндифферентного электролита, который связывает потенциалопределяющие ионы, что приводит к уменьшению абсолютных величин термодинамического и электрокинетического потенциалов.

При действии на золь смеси двух электролитов возможны три случая:

• аддитивное действие (электролиты действуют независимо);

• синергизм действия (взаимное усиление коагулирующего действия);

• антагонизм действия (ослабление коагулирующего действия одного электролита другим).

Теория устойчивости лиофобных золей ДЛФО рассматривает процесс коагуляции как результат одновременного действия ван – дер – ваальсовых сил притяжения и электростатических сил отталкивания между частицами. В зависимости от соотношения этих сил в тонкой прослойке жидкости между сближающимися частицами возникает либо положительное расклинивающее давление, препятствующее их соединению, либо отрицательное, приводящее к утончению прослойки жидкости и коагуляции. Теория позволила рассчитать молекулярную и электростатическую составляющие расклинивающего давления и построить кривые потенциальной энергии системы в зависимости от расстояния между частицами. Потенциальный барьер и потенциальные ямы на кривых определяют агрегативную устойчивость и возможность коагуляции золей.