ទ្រឹស្តីរូបវិទ្យាទំនើបនៃការ coagulation ដោយអេឡិចត្រូលីតគឺផ្អែកលើគោលការណ៍ទូទៅនៃរូបវិទ្យាស្ថិតិ ទ្រឹស្តីនៃកម្លាំងម៉ូលេគុល និងទ្រឹស្តីនៃដំណោះស្រាយ។ អ្នកនិពន្ធរបស់វាគឺ៖ B.V. Deryagin, L.D. Landau (1937-1941), E. Verwey, J. Overbeck (យោងទៅតាមអក្សរទីមួយ DLFO) ។
ខ្លឹមសារនៃទ្រឹស្តី៖រវាងភាគល្អិតណាមួយ នៅពេលដែលវាមកជាមួយគ្នា សម្ពាធមិនជាប់គ្នានៃស្រទាប់រាវដែលបំបែកចេញពីគ្នាកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃសកម្មភាពនៃកម្លាំងនៃការទាក់ទាញ និងការច្រានចោល។ សម្ពាធមិនជាប់គ្នាគឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រសង្ខេបដែលគិតគូរពីសកម្មភាពនៃកម្លាំងទាក់ទាញ និងគួរឱ្យច្រណែន។
ស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធគឺអាស្រ័យលើតុល្យភាពនៃថាមពលនៃការទាក់ទាញ (U pr) និងថាមពលនៃការ repulsion (U ret) ។ ឈ្នះ Uott - ប្រព័ន្ធស្ថេរភាព។ ឈ្នះ U pr - ការរំលោភលើស្ថេរភាពប្រមូលផ្តុំ - ការ coagulation ។
ការផ្លាស់ប្តូរថាមពលអន្តរកម្មរវាងភាគល្អិតពីរនៅពេលដែលពួកវាចូលទៅជិតគ្នាទៅវិញទៅមកត្រូវបានបង្ហាញជាក្រាហ្វិក (រូបភាព 5.3) ។
ថាមពលសរុបនៃប្រព័ន្ធនៃភាគល្អិតពីរ (ខ្សែកោង 3) ត្រូវបានទទួលដោយការបន្ថែម U outt និង U នៅក្នុង៖
U = U ott + U pr =
where: B គឺជាមេគុណដែលអាស្រ័យលើតម្លៃនៃសក្តានុពលអគ្គិសនីនៃរោងចក្រថាមពលម៉ាស៊ូត លក្ខណៈសម្បត្តិនៃបរិស្ថាន និងសីតុណ្ហភាព។
អ៊ី - មូលដ្ឋាននៃលោការីតធម្មជាតិ;
c គឺជាច្រាសនៃកម្រាស់នៃស្រទាប់សាយភាយ;
h - ចម្ងាយរវាងភាគល្អិត;
A គឺជាកម្លាំងទាក់ទាញម៉ូលេគុលថេរ។
|
|||||
|
|||||
|
|||||
រូប ៥.៣. ខ្សែកោងអន្តរកម្មសក្តានុពល
ភាគល្អិត colloidal៖
1 - ការផ្លាស់ប្តូរនៃថាមពល repulsion ជាមួយចម្ងាយ;
2 - ការផ្លាស់ប្តូរថាមពលទាក់ទាញ;
3 - ខ្សែកោងលទ្ធផល។
ពិចារណាខ្សែកោងលទ្ធផល 3 ក្នុងរូប 5.3 ។ វាមានតំបន់លក្ខណៈពិសេស:
នៅក្នុងតំបន់នៃចម្ងាយតូចមានអប្បបរមាបឋមជ្រៅ (អណ្តូងសក្តានុពល) - U ave គ្របដណ្តប់យ៉ាងសំខាន់។ អប្បបរមាបឋមត្រូវគ្នាទៅនឹងការស្អិតជាប់ដោយផ្ទាល់នៃភាគល្អិត (I) ។
នៅក្នុងតំបន់នៃចម្ងាយធំមានអប្បបរមារាក់បន្ទាប់បន្សំ (អណ្តូងសក្តានុពលទីពីរដែលត្រូវគ្នានឹងការទាក់ទាញតាមរយៈស្រទាប់នៃឧបករណ៍ផ្ទុក) ។ នៅក្នុងដ្យាក្រាម II ។
នៅក្នុងតំបន់នៃចម្ងាយមធ្យម វាមានអតិបរិមានៅលើខ្សែកោង ហើយប្រសិនបើវាស្ថិតនៅខាងលើអ័ក្ស x នោះរបាំងថាមពលសម្រាប់កម្លាំងច្រំដែល (DU ខ) លេចឡើង។
ខ្សែកោងលទ្ធផល 3 អាចមានរូបរាងខុសគ្នាអាស្រ័យលើស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែក (រូបភាព 5.4 ។ ) ។
|
|||
|
|||
អង្ករ។ ៥.៤. ខ្សែកោងសក្តានុពលសម្រាប់ជាក់លាក់
ស្ថានភាពនៃស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែក៖
1 - នៅក្នុងប្រព័ន្ធ នៅចម្ងាយណាមួយរវាងភាគល្អិត ថាមពលនៃការទាក់ទាញមានប្រៀបលើថាមពលនៃការច្រានចោល។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធបែបនេះការ coagulation យ៉ាងឆាប់រហ័សជាមួយនឹងការបង្កើតការប្រមូលផ្តុំត្រូវបានអង្កេត។
2 - របាំងសក្តានុពលខ្ពស់ដោយស្មើភាពនិងវត្តមាននៃអប្បបរមាបន្ទាប់បន្សំ។ ភាគល្អិតមានអន្តរកម្ម ប៉ុន្តែមិនមានទំនាក់ទំនងផ្ទាល់ទេ ហើយត្រូវបានបំបែកដោយស្រទាប់នៃឧបករណ៍ផ្ទុក។
3 - ប្រព័ន្ធដែលមានស្ថេរភាពសរុបខ្ពស់ (របាំងសក្តានុពលខ្ពស់និងអវត្តមាននៃអប្បបរមាបន្ទាប់បន្សំឬនៅជម្រៅរបស់វាតិចជាងថាមពលកំដៅ kT) ។
ដោយអាស្រ័យលើកម្ពស់នៃរបាំងថាមពលនិងជម្រៅនៃអណ្តូងសក្តានុពលជម្រើសផ្សេងៗសម្រាប់ឥរិយាបថនៃភាគល្អិតនៅពេលចូលទៅជិតគឺអាចធ្វើទៅបាន (រូបភាព 5.5) ភាគល្អិតមានថាមពល kinetic - kT ។
រូប ៥.៥. គ្រោងការណ៍នៃអន្តរកម្មនៃភាគល្អិត colloidal
| រដ្ឋ c៖ កម្ពស់របាំងទាប និងអប្បបរមាបន្ទាប់បន្សំរាក់៖ ភាគល្អិត DU b @DU I £kT ចូលទៅក្នុងអន្តរកម្មរយៈពេលខ្លី ពោលគឺឧ។ ចូលមកក្នុងទំនាក់ទំនងដោយផ្ទាល់ - ការ coagulation កើតឡើង | ស្ថានភាព a: លក្ខណៈដោយការពិតដែលថាស្រទាប់ diffuse ត្រួតលើគ្នានិងស្រទាប់នៃមធ្យមរវាងភាគល្អិត (gels) ត្រូវបានបម្រុងទុក។ របាំងថាមពលគឺខ្ពស់ណាស់ អប្បរមាបន្ទាប់បន្សំគឺរាក់៖ DU I ³kT ភាគល្អិតអន្តរកម្មមិនអាចផ្លាស់ទីដាច់ពីគ្នាបានទេ (ពួកវាត្រូវបានទប់ដោយកម្លាំងទាក់ទាញ) និងមិនអាចចូលទៅជិតបាន (ពួកវាត្រូវបានរារាំងដោយកម្លាំងច្រណែន)។ ការបន្ថែមអេឡិចត្រូលីតច្រើនតែនាំឱ្យ coagulation (h ថយចុះ) ។ | រដ្ឋ ខ៖ របាំងថាមពលខ្ពស់ DU b ³kT និងអវត្តមាន ឬរាក់បន្ទាប់បន្សំ អប្បបរមា DU i £kT៖ ភាគល្អិតមិនអាចយកឈ្នះរបាំង និងបំបែកដោយគ្មានអន្តរកម្មបានទេ។ ប្រព័ន្ធបែបនេះមានស្ថេរភាពសរុប។ |
ប្រព័ន្ធបែកខ្ចាត់ខ្ចាយមានស្ថេរភាពសរុបនៅរបាំងថាមពលខ្ពស់នៃកម្លាំងច្រណែន។
ដូចដែលបានបញ្ជាក់នៅក្នុង§ 106 លក្ខណៈគុណភាពនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែកគឺជាអស្ថិរភាពសរុបរបស់ពួកគេ។
ការបងា្ករការប្រមូលផ្តុំនៃភាគល្អិតបែកខ្ចាត់ខ្ចាយបឋមគឺអាចធ្វើទៅបានជាលទ្ធផលនៃសកម្មភាពនៃកត្តាបីនៃស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែក: 1) kinetic; 2) អគ្គិសនី និង 3) រចនាសម្ព័ន្ធ-មេកានិច។
លក្ខខណ្ឌចាំបាច់សម្រាប់ការស្អិតជាប់នៃភាគល្អិតពីរនៃដំណាក់កាលបែកខ្ញែកគឺជាវិធីសាស្រ្តរបស់ពួកគេ ដែលគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ការបង្ហាញនូវកម្លាំងទាក់ទាញ។ ប្រសិនបើភាពញឹកញាប់នៃការប៉ះទង្គិចនៃភាគល្អិត colloidal គឺតូចនោះប្រព័ន្ធបែកខ្ចាត់ខ្ចាយអាចមានស្ថេរភាព។ (កត្តាស្ថេរភាព kinetic) ។នេះអាចកើតឡើងនៅកំហាប់ទាបបំផុតនៃភាគល្អិតដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ (ឧទាហរណ៍នៅក្នុង aerosols មួយចំនួន) ឬនៅ viscosity ខ្ពស់នៃឧបករណ៍បែកខ្ចាត់ខ្ចាយ (ឧទាហរណ៍នៅក្នុងប្រព័ន្ធបំបែកនៃប្រភេទ T 1 -T 2) ។
ប្រព័ន្ធបែកខ្ចាត់ខ្ចាយដែលមានស្ថេរភាពបំផុត បន្ថែមពីលើដំណាក់កាលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ និងឧបករណ៍ផ្ទុកដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ មានធាតុផ្សំទីបីដែលជាស្ថេរភាពបែកខ្ញែក។ ស្ថេរភាពអាចជាអ៊ីយ៉ុង និងម៉ូលេគុល ហើយដូច្នេះយន្តការពីរសម្រាប់ស្ថេរភាពប្រព័ន្ធដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយត្រូវបានសម្គាល់៖ ការស្រូបយកអគ្គិសនី និងម៉ូលេគុល។
ស្ថេរភាពអគ្គិសនីនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែកភ្ជាប់ជាមួយរូបរាងនៃស្រទាប់អគ្គិសនីទ្វេនៅចំណុចប្រទាក់។ ស្ថេរភាពបែបនេះមានសារៈសំខាន់ជាចម្បងសម្រាប់ការទទួលបាន lyosols ដែលមានស្ថេរភាព និងការព្យួរនៅក្នុងបរិស្ថានប៉ូល ដូចជាទឹក។ នៅក្នុង hydrolysis ណាមួយ ភាគល្អិត colloidal ទាំងអស់មានសញ្ញាដូចគ្នានៃបន្ទុក។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មីសែលកូឡាជែន ជាទូទៅមានអព្យាក្រឹតអគ្គិសនី ដែលជាលទ្ធផលនៃការបង្កើតស្រទាប់អគ្គិសនីពីរ។ ដូច្នេះការច្រានចេញពីអេឡិចត្រូស្តាតរវាងភាគល្អិត colloidal (. កត្តាស្ថេរភាពអគ្គិសនី)កើតឡើងតែនៅពេលដែលពួកគេនៅជិតគ្រប់គ្រាន់ នៅពេលដែលបរិយាកាសអ៊ីយ៉ុងរបស់ពួកគេត្រួតលើគ្នា (រូបភាព 102) ។ ការត្រួតស៊ីគ្នាកាន់តែច្រើននៃផ្នែកដែលសាយភាយនៃស្រទាប់អគ្គិសនីទ្វេនៃភាគល្អិតកូឡាជែន ថាមពលសក្តានុពលនៃការច្រានចោលអេឡិចត្រូស្តាតកាន់តែច្រើន ពោលគឺឧ។ ចម្ងាយ (x) តូចជាងរវាងពួកវា និងកម្រាស់នៃស្រទាប់អគ្គិសនីទ្វេដង។
អង្ករ។ ១០២.
បន្ថែមពីលើការបំប្លែងអេឡិចត្រូស្ទិច រវាងភាគល្អិតកូឡាជែន ក៏ដូចជារវាងម៉ូលេគុលនៃសារធាតុណាមួយ មានកម្លាំងអន្តរម៉ូលេគុលនៃការទាក់ទាញ ដែលក្នុងចំនោមនោះ កម្លាំងបែកខ្ចាត់ខ្ចាយដើរតួនាទីធំបំផុត។ កម្លាំងបែកខ្ចាត់ខ្ចាយដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងម៉ូលេគុលនីមួយៗថយចុះយ៉ាងឆាប់រហ័សជាមួយនឹងការកើនឡើងចម្ងាយរវាងពួកវា។ ប៉ុន្តែអន្តរកម្មនៃភាគល្អិត colloidal គឺដោយសារតែការប្រមូលផ្តុំនៃកម្លាំងបំបែកនៃការទាក់ទាញរវាងម៉ូលេគុលទាំងអស់ដែលមានទីតាំងនៅលើផ្ទៃទំនាក់ទំនងនៃភាគល្អិត colloidal ។ ដូច្នេះ កម្លាំងនៃការទាក់ទាញរវាងភាគល្អិត colloidal ថយចុះយឺតជាង ហើយកើតឡើងក្នុងចម្ងាយឆ្ងាយជាងក្នុងករណីម៉ូលេគុលនីមួយៗ។
ថាមពលសក្តានុពលនៃអន្តរកម្ម (U)រវាងភាគល្អិត colloidal គឺជាផលបូកពិជគណិតនៃថាមពលសក្តានុពលនៃការ repulsion electrostatic (U 3)និងថាមពលសក្តានុពលនៃការទាក់ទាញការបែកខ្ញែក (U a)រវាងពួកគេ:
ប្រសិនបើ U 3 > U ក(គិតជាតម្លៃដាច់ខាត) បន្ទាប់មកការច្រានចោលបានឈ្នះលើការទាក់ទាញ ហើយប្រព័ន្ធបែកខ្ញែកមានស្ថេរភាព។ ប្រសិនបើ U 3 បន្ទាប់មក ភាគល្អិត colloidal បុកគ្នាក្នុងអំឡុងពេលចលនា Brownian ជាប់គ្នាទៅជាការប្រមូលផ្តុំធំជាង ហើយការ sedimentation នៃក្រោយកើតឡើង។ ដំណោះស្រាយ colloidal coagulates,ទាំងនោះ។ វាត្រូវបានបែងចែកទៅជា coagulate (ដីល្បាប់) និងមធ្យមបំបែក។
នេះគឺជាខ្លឹមសារនៃទ្រឹស្តីនៃស្ថេរភាពអគ្គិសនី និងការ coagulation នៃប្រព័ន្ធបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ B.V. Deryagin (1937) ហើយបន្ទាប់មក L.D. Landau និងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រហូឡង់ Verwey និង Overbeck (1948); ដោយផ្អែកលើអក្សរដំបូងនៃនាមត្រកូលរបស់អ្នកនិពន្ធវាត្រូវបានគេហៅថាទ្រឹស្តី DLFO ។
អង្ករ។ ១០៣.
1 - ការឆក់អគ្គិសនី ( យូ៣); 2 - ការទាក់ទាញការបែកខ្ញែក (1/ ឃ): 3 - ថាមពលអន្តរកម្មលទ្ធផល (JJ)] ៤- ដូចគ្នាប៉ុន្តែជាមួយនឹងការធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងខ្សែកោង 1] x -ចម្ងាយរវាងភាគល្អិត; U m3kc - របាំងសក្តានុពលចំពោះអន្តរកម្មនៃភាគល្អិតដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ
នៅក្នុងរូបភព។ 103 បង្ហាញពីការពឹងផ្អែកនៃបរិមាណ យូនិង យូ ៣នៅលើចម្ងាយរវាងភាគល្អិត colloidal ។ ក្នុងករណីនេះ តាមទម្លាប់ក្នុងរូបវិទ្យា ថាមពលសក្តានុពលនៃការទាក់ទាញត្រូវបានផ្តល់សញ្ញាដក ហើយថាមពលសក្តានុពលនៃការច្រានចេញត្រូវបានផ្តល់សញ្ញាបូក។ ដូចដែលអាចមើលឃើញថាមពលអន្តរកម្មលទ្ធផល (ខ្សែកោង 3 នៅក្នុងរូបភព។ 103) នាំទៅរកការទាក់ទាញ (អ(JJ> 0) នៅចម្ងាយធំរវាងភាគល្អិត។ ទំហំនៃរបាំងដែលគួរឱ្យស្អប់ខ្ពើមគឺមានសារៈសំខាន់ជាការសម្រេចចិត្តសម្រាប់ស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែក។ (U m3kc),ដែលនៅក្នុងវេនអាស្រ័យលើវគ្គនៃខ្សែកោង យូនិង យូ ៣.នៅតម្លៃដ៏ធំនៃរបាំងនេះប្រព័ន្ធ colloidal មានស្ថេរភាព។ ការស្អិតជាប់នៃភាគល្អិត colloidal គឺអាចធ្វើទៅបានលុះត្រាតែពួកវានៅជិតគ្រប់គ្រាន់។ នេះតម្រូវឱ្យមានការយកឈ្នះលើឧបសគ្គដែលអាចកើតមាននៃការច្រានចោល។ សម្រាប់តម្លៃវិជ្ជមានតូចៗមួយចំនួន U m3kc (ខ្សែកោង 3) មានតែភាគល្អិត colloidal មួយចំនួនដែលមានថាមពល kinetic ខ្ពស់គ្រប់គ្រាន់អាចយកឈ្នះវាបាន។ នេះត្រូវគ្នាទៅនឹងដំណាក់កាលនៃការ coagulation យឺត នៅពេលដែលមានតែផ្នែកតូចមួយនៃការប៉ះទង្គិចនៃភាគល្អិត colloidal នាំឱ្យពួកគេស្អិតជាប់គ្នា។ ជាមួយនឹងការ coagulation យឺត យូរ ៗ ទៅមានការថយចុះបន្តិចនៃចំនួនសរុបនៃភាគល្អិត colloidal ដែលជាលទ្ធផលនៃការប្រមូលផ្តុំនៃ 2-3 ភាគល្អិតបឋមប៉ុន្តែ coagulum មិន precipitate ។ ការ coagulation បែបនេះមិនត្រូវបានអមដោយការផ្លាស់ប្តូរដែលអាចមើលឃើញនៅក្នុងដំណោះស្រាយ colloidal ត្រូវបានគេហៅថា ការ coagulation លាក់។ជាមួយនឹងការថយចុះបន្ថែមទៀតនៃរបាំងសក្តានុពល អត្រា coagulation ដែលកំណត់ដោយការផ្លាស់ប្តូរចំនួនភាគល្អិតក្នុងមួយឯកតាពេលវេលាកើនឡើង។ ជាចុងក្រោយ ប្រសិនបើរបាំងសក្តានុពលឆ្លងកាត់ពីតំបន់ដែលគួរឱ្យស្អប់ខ្ពើមទៅតំបន់ទាក់ទាញ (ខ្សែកោង 4 នៅក្នុងរូបភព។ ១០៣) មក coagulation លឿននៅពេលដែលការប៉ះទង្គិចគ្នានៃភាគល្អិត colloidal នាំឱ្យមានការស្អិតជាប់គ្នារបស់ពួកគេ; នៅក្នុងដំណោះស្រាយ colloidal precipitate ត្រូវបានបង្កើតឡើង - coagulum កើតឡើង coagulation ជាក់ស្តែង។
ឧបសគ្គដែលអាចកើតមាន (U m1ikc)កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការបូកសរុបនៃកម្លាំងដែលគួរឱ្យស្អប់ខ្ពើម និងទាក់ទាញដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងភាគល្អិត colloidal ។ ដូច្នេះកត្តាទាំងអស់ដែលមានឥទ្ធិពលលើដំណើរនៃខ្សែកោង 1 និង 2 (រូបភាព 103) នាំទៅរកការផ្លាស់ប្តូរទាំងតម្លៃ U mskc,និងទីតាំងនៃអតិបរមា (ឧទាហរណ៍ចម្ងាយ X,ដែលត្រូវគ្នា? / អតិបរមា) ។
ការថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់ U mskc កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការផ្លាស់ប្តូរថាមពលសក្តានុពលនៃការឆក់អគ្គិសនី (ឧ. វគ្គនៃខ្សែកោង 1), បណ្តាលមកពីការបន្ថែមអេឡិចត្រូលីតទៅនឹងដំណោះស្រាយកូឡាជែន។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកំហាប់នៃអេឡិចត្រូលីតណាមួយ ការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញនៃស្រទាប់អេឡិចត្រូលីតដែលនៅជុំវិញភាគល្អិត colloidal កើតឡើង: ផ្នែកកើនឡើងនៃការប្រឆាំងត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅពី diffuse ទៅផ្នែក adsorption នៃស្រទាប់ទ្វេដងអគ្គិសនី។ កម្រាស់នៃផ្នែកសាយភាយនៃស្រទាប់អគ្គិសនីទ្វេ (ស្រទាប់ 4 នៅក្នុងរូបភព។ 100) ហើយជាមួយវា ស្រទាប់អគ្គិសនីពីរជាន់ទាំងមូល (ស្រទាប់ 2 នៅក្នុងរូបភព។ 100) ថយចុះ។ ដូច្នេះ ខ្សែកោងថាមពលសក្តានុពលនៃការច្រានចោលអេឡិចត្រូស្តាតមានការថយចុះខ្លាំងជាងអ្វីដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភព។ 103 ខ្សែកោង 1. ជាលទ្ធផល ឧបសគ្គដ៏គួរឱ្យស្អប់ខ្ពើមដែលអាចកើតមាន ( U mskc )ថយចុះ និងផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកចម្ងាយតូចជាងរវាងភាគល្អិត colloidal ។ នៅពេលដែលស្រទាប់ទ្វេដងអគ្គិសនីត្រូវបានបង្ហាប់ទៅនឹងកម្រាស់នៃស្រទាប់ adsorption (ស្រទាប់ 3 នៅក្នុងរូបភព។ 100) បន្ទាប់មកខ្សែកោងអន្តរកម្មទាំងមូលនៃភាគល្អិតដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយលេចឡើងនៅក្នុងតំបន់នៃការទាក់ទាញ (ខ្សែកោង 4 នៅក្នុងរូបភព។ 103), coagulation យ៉ាងឆាប់រហ័សកើតឡើង។ ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងស្ថេរភាពនៃដំណោះស្រាយ colloidal កើតឡើងនៅពេលដែលអេឡិចត្រូលីតណាមួយត្រូវបានបន្ថែម។
ឥទ្ធិពល coagulating នៃអេឡិចត្រូលីតត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយ កម្រិត coagulation,ទាំងនោះ។ កំហាប់អេឡិចត្រូលីតទាបបំផុតដែលបណ្តាលឱ្យ coagulation ។ អាស្រ័យលើលក្ខណៈនៃសូលុយស្យុងអេឡិចត្រូលីត និងកូឡាជែន កម្រិតនៃការ coagulation ប្រែប្រួលពី IO -5 ទៅ 0.1 mol ក្នុងមួយលីត្រនៃ sol ។ ឥទ្ធិពលដ៏សំខាន់បំផុតលើកម្រិតនៃការ coagulation គឺបន្ទុក អ៊ីយ៉ុង coagulatingអេឡិចត្រូលីត, ឧ។ អ៊ីយ៉ុងដែលបន្ទុករបស់វាទល់មុខនឹងការចោទប្រកាន់នៃភាគល្អិតកូឡាជែន។
ការប្រឆាំងការចោទប្រកាន់ច្រើននៃអេឡិចត្រូលីតមានសមត្ថភាពស្រូបយកកើនឡើងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងការចោទប្រកាន់តែមួយ ហើយជ្រាបចូលទៅក្នុងផ្នែក adsorption នៃស្រទាប់ទ្វេដងអគ្គិសនីក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើន។ ក្នុងករណីនេះកម្រិតនៃការ coagulation ថយចុះមិនសមាមាត្រទៅនឹងបន្ទុកនៃការប្រឆាំងនោះទេប៉ុន្តែលឿនជាង។
ការបញ្ជាក់ដ៏អស្ចារ្យនៃទ្រឹស្តី DLFO គឺជាការគណនារបស់ B.V. Deryagin និង L.D. Landau (1941) ទំនាក់ទំនងរវាងតម្លៃកម្រិតនៃការ coagulation ដែលបណ្តាលមកពីអេឡិចត្រូលីតដែលមានអ៊ីយ៉ុងដែលមានតម្លៃបន្ទុកខុសៗគ្នា។ វាបានប្រែក្លាយថាកម្រិតនៃការ coagulation គឺសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងថាមពលទីប្រាំមួយនៃការចោទប្រកាន់នៃអ៊ីយ៉ុង coagulating នេះ។ ដូច្នេះតម្លៃនៃកម្រិតនៃការ coagulation សម្រាប់អ៊ីយ៉ុងមួយ ពីរ បី និងបួន គួរតែទាក់ទងដូចជា
ដែលនៅជិតសមាមាត្រនៃការប្រមូលផ្តុំអេឡិចត្រូលីតដែលត្រូវបានគេសង្កេតឃើញក្នុងអំឡុងពេល coagulation នៃ hydrosols ផ្សេងៗ។ នេះត្រូវបានបង្ហាញដោយទិន្នន័យនៅក្នុងតារាង។ 22 ដែលបង្ហាញពីកំហាប់ស្មើគ្នានៃអេឡិចត្រូលីត (ស ដល់),បណ្តាលឱ្យ coagulation នៃអាសេនិច (III) អុកស៊ីដ hydrosol ។
តារាង 22
កម្រិតនៃការ coagulation (C k សូលុយស្យុងអវិជ្ជមានជាអេឡិចត្រូលីត 2 O 3)
|
អេឡិចត្រូលីត |
C k -IO 3 , ន. |
អេឡិចត្រូលីត |
C k -IO 3 , និង។ |
||
|
(C k) យូស៊ី |
|||||
ស្ថេរភាពនៃការស្រូបយកម៉ូលេគុលនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែកដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងស្ថេរភាពនៃការបែកខ្ញែកទាំងនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយ aqueous និង non aqueous ។ ប្រព័ន្ធដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយដែលមិនមានជាតិទឹក ជាគោលការណ៍មានស្ថេរភាពតិចជាងនៅក្នុងបរិយាកាសក្នុងទឹក។ នៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកបែកខ្ចាត់ខ្ចាយដែលមិនមានប៉ូល និងគ្មានទឹក ភាគល្អិតនៃដំណាក់កាលបែកខ្ញែកគឺគ្មានបន្ទុកអគ្គិសនី។ មិនមានកត្តាស្ថេរភាពអគ្គិសនីទេ។ មានតែកម្លាំងនៃការទាក់ទាញទៅវិញទៅមកធ្វើសកម្មភាពរវាងភាគល្អិតដែលបែកខ្ញែក។ ការចុះខ្សោយនៃកម្លាំងទាំងនេះដែលនាំឱ្យមានស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែកអាចកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការបង្កើតនៅជុំវិញភាគល្អិត colloidal នៃស្រទាប់ adsorption ពីម៉ូលេគុលនៃឧបករណ៍ផ្ទុកបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនិងសារធាតុរំលាយនៅក្នុងវា។ ស្រទាប់បែបនេះធ្វើឱ្យចុះខ្សោយនូវភាពទាក់ទាញទៅវិញទៅមកនៃភាគល្អិតនៃដំណាក់កាលបែកខ្ញែក និងបង្កើតជាឧបសគ្គមេកានិចចំពោះវិធីសាស្រ្តរបស់ពួកគេ។
ស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែកដោយសារតែការដោះស្រាយដំណាក់កាលបែកខ្ញែកដោយម៉ូលេគុលនៃឧបករណ៍ផ្ទុកបែកខ្ចាត់ខ្ចាយគឺអាចធ្វើទៅបានទាំងនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយប៉ូលនិងមិនប៉ូល។ ដូច្នេះ ជាតិទឹកនៃដីឥដ្ឋ និងភាគល្អិតអាស៊ីតស៊ីលីក គឺចាំបាច់សម្រាប់ស្ថេរភាពនៃការព្យួរដីឥដ្ឋ និងសូលុយស្យុងអាស៊ីតស៊ីលីក នៅក្នុងបរិយាកាសដែលមានទឹក។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែកមានប្រសិទ្ធភាពជាងនៅពេលដែលសារធាតុ surfactants និងសមាសធាតុម៉ូលេគុលខ្ពស់ adsorbed នៅចំណុចប្រទាក់ដំណាក់កាលត្រូវបានបន្ថែមទៅពួកគេ។ ស្រទាប់ស្រូបយកសារធាតុ surfactants និងសមាសធាតុម៉ូលេគុលខ្ពស់ មានភាពបត់បែន និងកម្លាំងមេកានិច ការពារការស្អិតជាប់នៃភាគល្អិតដែលបែកខ្ញែក។ ការបង្កើតនៃការស្រូបយកម៉ូលេគុលបែបនេះស្រទាប់ផ្ទៃរឹង P.A. Rebinder បានហៅ រចនាសម្ព័ន្ធ - មេកានិចកត្តាសម្រាប់ស្ថេរភាពប្រព័ន្ធបែកខ្ញែក។ យន្តការស្ថេរភាពនេះដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការទទួលបានសារធាតុ Foam កំហាប់ខ្ពស់ សារធាតុ emulsion ដំណោះស្រាយ colloidal និងការព្យួរមានស្ថេរភាពបំផុត មិនត្រឹមតែនៅក្នុងទឹកដែលមិនមានជាតិទឹកប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មាននៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយ aqueous ផងដែរ។ សម្រាប់ស្ថេរភាពរចនាសម្ព័ន្ធ និងមេកានិចនៃការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៅក្នុងបរិយាកាសដែលមានទឹក សាប៊ូលោហៈអាល់កាឡាំង ប្រូតេអ៊ីន និងម្សៅត្រូវបានគេប្រើ ហើយនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយដែលមិនមានជាតិទឹក សាប៊ូលោហៈអាល់កាឡាំង ជ័រ និងកៅស៊ូត្រូវបានប្រើ។ សារធាតុបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា កូឡាជែនការពារ។
- Boris Vladimirovich Deryagin (1902-1994) - អ្នកសិក្សាអ្នកនិពន្ធនៃទ្រឹស្តីទំនើបនៃស្ថេរភាពនិងការ coagulation នៃ colloids ទ្រឹស្តីអគ្គិសនីនៃការ gluing និងការ adhesion និងការស្រាវជ្រាវសំខាន់នៅក្នុងវិស័យ aerosols ។
- Pyotr Aleksandrovich Rebinder (1898-1972) - រូបវិទ្យាសូវៀត - គីមីវិទូ អ្នកសិក្សា ម្ចាស់រង្វាន់រដ្ឋ ស្ថាបនិកសាលាវិទ្យាសាស្ត្រដ៏ធំមួយក្នុងវិស័យគីមីវិទ្យានៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែក។ វិធីដែលគាត់បានបង្កើតដើម្បីគ្រប់គ្រងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែក និងដំណើរការនៃការបង្កើត និងការបំផ្លាញរបស់ពួកគេគឺទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងដំណោះស្រាយនៃបញ្ហាបច្ចេកទេសសំខាន់ៗ។
ដំណាក់កាលនៃការអភិវឌ្ឍគីមីវិទ្យា colloid?
B.D. ចំនួនទឹកប្រាក់ស្នើឱ្យបែងចែក 4 ប្រភេទនៃអស្ថិរភាពនៃប្រព័ន្ធ colloidal:
(សូមចាំថា: ស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែក lyophobic មានន័យថាសមត្ថភាពរបស់ពួកគេក្នុងការទប់ទល់នឹងដំណើរការដែលនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរនៃការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយរបស់ពួកគេ ធម្មជាតិនៃការចែកចាយទំហំភាគល្អិត ក៏ដូចជាបរិមាណនៃឧបករណ៍ផ្ទុកបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ។ )
1) អស្ថិរភាពនៃទែម៉ូឌីណាមិក (ការប្រមូលផ្តុំ)បង្ហាញខ្លួនវានៅក្នុងការកើនឡើងបន្តិចម្តងក្នុងទំហំនៃភាគល្អិតដែលបែកខ្ញែក ឬការកកើតនៃការប្រមូលផ្តុំពីភាគល្អិតជាប់គាំងជាមួយគ្នា។
ការវិវត្តនៃប្រព័ន្ធបំបែកមិនស្ថិតស្ថេរសរុបត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈជាបរិមាណដោយការពឹងផ្អែកនៃទំហំភាគល្អិត និងការចែកចាយទំហំរបស់វាទាន់ពេលវេលា ក៏ដូចជាការពឹងផ្អែកពេលវេលានៃការប្រមូលផ្តុំភាគល្អិត។
ថាមពលលើសលើផ្ទៃ ក
ស
ប្រព័ន្ធបែកខ្ញែកត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសមីការ៖
ឃ
ម
ខេ
ក
ឃ
ឃ
ស
1
, កន្លែងណា ខេ- កត្តារូបរាង; σ - ថាមពលផ្ទៃជាក់លាក់; ρ
ឃ
- ដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុដំណាក់កាលបែកខ្ញែក ម
ឃ
- ម៉ាស់នៃដំណាក់កាលបែកខ្ញែក។
សមីការនេះបង្ហាញថាដំណើរការពីរផ្សេងគ្នាគឺអាចធ្វើទៅបានសម្រាប់កាត់បន្ថយថាមពលផ្ទៃនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែកមួយ៖
- ការបង្រួមនៃភាគល្អិតដែលបែកខ្ញែកគ្នានាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃទំហំរបស់វា ( σ = const) ដំណើរការនេះត្រូវបានគេហៅថា ការរួបរួម(ការរួមបញ្ចូលគ្នា) ។ វាជារឿងធម្មតាសម្រាប់ប្រព័ន្ធដែលមានភាគល្អិតរាវ ឬឧស្ម័ន។
ការកាត់បន្ថយថាមពលផ្ទៃជាក់លាក់ (ភាពតានតឹងផ្ទៃ, d = const).
ការរីកធំនៃភាគល្អិតអាចកើតឡើងតាមពីរវិធី។ ម្នាក់ក្នុងចំណោមពួកគេត្រូវបានគេហៅថា isothermal
ការចំរាញ់,មាននៅក្នុងការផ្ទេររូបធាតុពីភាគល្អិតតូចៗទៅភាគល្អិតធំ ដោយសារសក្តានុពលគីមីនៃវត្ថុក្រោយៗមានតិច (ឥទ្ធិពល Kelvin)។ ជាលទ្ធផល ភាគល្អិតតូចៗរលាយបន្តិចម្តងៗ (ហួត) ហើយភាគល្អិតធំៗក៏លូតលាស់។ វិធីទីពីរដែលជាលក្ខណៈ និងទូទៅបំផុតសម្រាប់ប្រព័ន្ធបែកខ្ញែកគឺ ការ coagulation,មាននៅក្នុង adhesion (fusion) នៃភាគល្អិតនៃដំណាក់កាលបែកខ្ញែក។ នៅក្នុងន័យទូទៅ ការ coagulation ត្រូវបានគេយល់ថាជាការបាត់បង់ស្ថេរភាពប្រមូលផ្តុំនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែក។ ដំណើរការ coagulation ក៏រួមបញ្ចូលផងដែរនូវអន្តរកម្ម adhesion នៃភាគល្អិតនៃដំណាក់កាលបែកខ្ញែកជាមួយ macrosurfaces ។ វាមាននៅក្នុងការបង្កើតការប្រមូលផ្តុំនៃភាគល្អិតបែកខ្ចាត់ខ្ចាយជាច្រើនដែលបំបែកដោយស្រទាប់ស្តើងនៃឧបករណ៍ផ្ទុកបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ។
ប្រព័ន្ធបែកខ្ចាត់ខ្ចាយដោយសេរីមានស្ថេរភាព ដែលក្នុងដំណាក់កាលបែកខ្ញែកត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នានៅទូទាំងបរិមាណទាំងមូល អាចត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃ condensation នៃដំណោះស្រាយ។ ការបាត់បង់ស្ថេរភាពនៃការប្រមូលផ្តុំនាំឱ្យមានការ coagulation ដែលជាដំណាក់កាលដំបូងនៃការដែលរួមមានការនាំយកភាគល្អិតនៃដំណាក់កាលដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយឱ្យមកជិតគ្នា និងការជួសជុលគ្នាទៅវិញទៅមកនៅចម្ងាយតិចតួចពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ រវាងភាគល្អិតមានស្រទាប់មធ្យម។ ជាលទ្ធផល floccules ត្រូវបានបង្កើតឡើង (ការហូរចេញ- ការបង្កើតការប្រមូលផ្តុំនៃភាគល្អិតជាច្រើនដែលបំបែកដោយស្រទាប់នៃឧបករណ៍ផ្ទុក) ឬ រចនាសម្ព័ន្ធ coagulation, ខុសគ្នានៅក្នុងការចល័តនៃភាគល្អិតទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមកនៅក្រោម
នៅក្រោមសកម្មភាពនៃបន្ទុកតិចតួច (ចំណុចទំនាក់ទំនងត្រូវបានបំបែកដោយស្រទាប់នៃឧបករណ៍ផ្ទុក) ។
ដំណើរការបញ្ច្រាសនៃការបង្កើតប្រព័ន្ធបំបែកដោយសេរីដែលមានស្ថេរភាពពីដីល្បាប់ឬជែល
(ប្រព័ន្ធបំបែករចនាសម្ព័ន្ធ) ត្រូវបានគេហៅថា peptization ។ដំណើរការ coagulation កាន់តែជ្រៅនាំទៅដល់ការបំផ្លាញស្រទាប់នៃមជ្ឈដ្ឋាន និងទំនាក់ទំនងផ្ទាល់នៃភាគល្អិត។ ជាលទ្ធផល ទាំងការប្រមូលផ្តុំរឹងនៃភាគល្អិតរឹងត្រូវបានបង្កើតឡើង ឬពួកវាបញ្ចូលគ្នាទាំងស្រុងនៅក្នុងប្រព័ន្ធជាមួយនឹងដំណាក់កាលបែកខ្ញែកនៃអង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័ន (ការរួមផ្សំ)។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធប្រមូលផ្តុំ រចនាសម្ព័ន្ធ condensation volumetric រឹងត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលអាចត្រូវបានបំលែងម្តងទៀតទៅជាប្រព័ន្ធបំបែកដោយសេរីបានតែតាមរយៈការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយប៉ុណ្ណោះ។
(បង្ខំ) ។
2) អស្ថិរភាពនៃដីល្បាប់។បណ្តាលមកពីភាពខុសគ្នានៃដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុក្នុងដំណាក់កាលបែកខ្ញែក និងឧបករណ៍ផ្ទុកបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ ( ρ
o
) ភាពខុសប្លែកគ្នានេះនាំឱ្យមានការដួលរលំបន្តិចម្តងៗ
(ការលិចទឹក) នៃភាគល្អិតធំជាង (ប្រសិនបើ ρ
ឃ
> ρ
o
) ឬអណ្តែតរបស់ពួកគេ (ប្រសិនបើ ρ
ឃ
ρ
o
).
ទំហំនៃភាគល្អិតដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយប៉ះពាល់ដល់ការប្រមូលផ្តុំ និងស្ថេរភាពនៃដីល្បាប់តាមរបៀបផ្ទុយគ្នា។ កម្រិតនៃការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយកាន់តែខ្ពស់ (ទំហំភាគល្អិតកាន់តែតូច) អស្ថិរភាពនៃការប្រមូលផ្តុំរបស់ពួកគេកាន់តែច្បាស់ ប៉ុន្តែភាពធន់របស់ពួកគេចំពោះសារធាតុ sedimentation កើនឡើង។
3) អស្ថិរភាពដំណាក់កាល។នេះសំដៅទៅលើការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធនៃភាគល្អិតខណៈពេលដែលរក្សាទំហំរបស់វា។ ជាឧទាហរណ៍ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការសំយោគនៃដំណោះស្រាយ colloidal នៃលោហធាតុ អុកស៊ីដ និងអ៊ីដ្រូសែន ភាគល្អិតដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយជាធម្មតាមានអាម៉ូហ្វ ហើយយូរ ៗ ទៅដំណើរការគ្រីស្តាល់អំណោយផលដ៏ស្វាហាប់អាចកើតឡើងនៅខាងក្នុងភាគល្អិត។
4) អស្ថិរភាពលើផ្ទៃ។ហេតុផលរបស់វាគឺខុសគ្នា។ ឧទាហរណ៍ សារធាតុ surfactants ដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលធំ (ប្រូតេអ៊ីន) សាយភាយយឺតៗពីភាគល្អិតនៃការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយទៅលើផ្ទៃនៃភាគល្អិត ហើយយូរ ៗ ទៅបង្កើតជាស្រទាប់ស្រូបយក។ យន្តការដែលអាចកើតមានមួយទៀតគឺការរំលាយសារធាតុដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ។ វាបណ្តាលឱ្យដំណើរការជាច្រើន:
- ការផ្លាស់ប្តូរសមាសធាតុគីមីនៃដំណោះស្រាយនៅជិតផ្ទៃនៃភាគល្អិត និងការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធរបស់ DES;
- ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង microrelief នៃផ្ទៃរឹង ហើយជាលទ្ធផល ការផ្លាស់ប្តូរមុំទំនាក់ទំនងនៃការសើម។
ការវិភាគអំពីមូលហេតុ និងទម្រង់នៃអស្ថិរភាពនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែកនាំទៅដល់ការសន្និដ្ឋានជាមូលដ្ឋានដូចខាងក្រោមៈ ភាពមិនស្មើគ្នាបណ្តាលឱ្យមានការវិវត្តនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែក. ដូច្នេះលក្ខណៈនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែកអាចផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងតាមពេលវេលា។
បញ្ហាចម្បងនៃទ្រឹស្តីនៃស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ចាត់ខ្ចាយគឺដើម្បីកំណត់ហេតុផលជាក់លាក់ និងយន្តការសម្រាប់ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃភាគល្អិតបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនីមួយៗទៅជាការប្រមូលផ្តុំធំ និងដើម្បីកំណត់កត្តាដែលរារាំងការប្រមូលផ្តុំរបស់វា។
កត្តានៃស្ថេរភាពសរុប
កត្តាទែម៉ូឌីណាមិក និងគីណេទិចខាងក្រោមនៃស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែកត្រូវបានសម្គាល់។
1. កត្តាអេឡិចត្រូស្ទិកមាននៅក្នុងការកាត់បន្ថយភាពតានតឹងផ្នែកខាងក្នុងដោយសារតែរូបរាងនៃស្រទាប់អគ្គិសនីពីរដងនៅលើផ្ទៃនៃភាគល្អិត។ រូបរាងនៃសក្តានុពលអគ្គិសនីនៅលើផ្ទៃ interfacial គឺបណ្តាលមកពីការបំបែកអេឡិចត្រូលីតលើផ្ទៃ ឬការស្រូបយកអេឡិចត្រូលីត។
2.កត្តាស្រូបយក - ដំណោះស្រាយមានការកាត់បន្ថយភាពតានតឹងផ្នែកខាងក្នុងអំឡុងពេលអន្តរកម្មនៃភាគល្អិតនៃដំណាក់កាលបែកខ្ញែកជាមួយឧបករណ៍ផ្ទុកដោយអនុលោមតាមសមីការ Dupre សម្រាប់ការងារស្អិតរមួត និងសមីការការស្រូបយក Gibbs ។
3 កត្តា Entropy. វាគឺជាការបំពេញបន្ថែមទៅនឹងកត្តាពីរដំបូង និងធ្វើសកម្មភាពនៅក្នុងប្រព័ន្ធ ultramicroheterogeneous ដំណាក់កាលបែកខ្ញែកដែលត្រូវបានកំណត់ដោយចលនា Brownian ។ ខ្លឹមសាររបស់វាស្ថិតនៅក្នុងទំនោរនៃដំណាក់កាលបែកខ្ញែកដែលត្រូវចែកចាយស្មើៗគ្នានៅទូទាំងបរិមាណនៃប្រព័ន្ធ។
4. កត្តារចនាសម្ព័ន្ធ-មេកានិចគឺ kinetic ។ វាមាននៅក្នុងការពិតដែលថាមានខ្សែភាពយន្តនៅលើផ្ទៃនៃភាគល្អិត, មានភាពបត់បែន និងកម្លាំងមេកានិចការបំផ្លិចបំផ្លាញដែលទាមទារចំនួនថាមពល និងពេលវេលាជាក់លាក់។
5. កត្តាធារាសាស្ត្រកាត់បន្ថយអត្រា coagulation - ដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង viscosity នៃឧបករណ៍ផ្ទុកនិងដង់ស៊ីតេនៃដំណាក់កាលបែកខ្ញែកនិងឧបករណ៍ផ្ទុកបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ។
6. កត្តាច្របូកច្របល់ធម្មតាបំផុតសម្រាប់ប្រព័ន្ធពិត។ ស្ថេរភាពខ្ពស់ជាពិសេសត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅពេលដែលសកម្មភាពនៃកត្តាទែរម៉ូឌីណាមិកនិង kinetic ត្រូវបានបញ្ចូលគ្នា
កត្តានៅពេលដែលរួមជាមួយនឹងការថយចុះនៃភាពតានតឹងផ្នែកខាងក្នុង លក្ខណៈរចនាសម្ព័ន្ធ និងមេកានិចនៃស្រទាប់អន្តរភាគល្អិតលេចឡើង។
វាត្រូវតែត្រូវបានចងចាំក្នុងចិត្តថាកត្តាតស៊ូនីមួយៗមានវិធីសាស្រ្តជាក់លាក់មួយសម្រាប់ការបន្សាបវា។ ជាឧទាហរណ៍ ឥទ្ធិពលនៃកត្តាអេឡិចត្រូស្ទិកត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនៅពេលដែលអេឡិចត្រូលីតត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធដែលបង្ហាប់ស្រទាប់ទ្វេរដងនៃចរន្តអគ្គិសនី។ ដំណោះស្រាយជាមួយនឹងកត្តា adsorption-solvation អាចត្រូវបានលុបចោលដោយ lyophobization នៃភាគល្អិតនៃដំណាក់កាលបែកខ្ញែកដោយប្រើ adsorption នៃសារធាតុដែលត្រូវគ្នា។
ឥទ្ធិពលនៃកត្តារចនាសម្ព័ន្ធ - មេកានិចអាចត្រូវបានយកចេញដោយមានជំនួយពីសារធាតុដែលរាវនិងរំលាយស្រទាប់រចនាសម្ព័ន្ធយឺតនៅលើផ្ទៃនៃភាគល្អិត។
ទ្រឹស្តីនៃការ coagulation ដោយអេឡិចត្រូលីត
ការ coagulation នៃប្រព័ន្ធ colloidal អាចកើតឡើងនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃកត្តាមួយចំនួន: ភាពចាស់នៃប្រព័ន្ធ, ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងការផ្តោតអារម្មណ៍នៃដំណាក់កាលបែកខ្ញែក, ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងសីតុណ្ហភាព, ភាពតានតឹងមេកានិច, ពន្លឺ, ល. សារៈសំខាន់ទ្រឹស្តី និងជាក់ស្តែងបំផុត។
អេឡិចត្រូលីតទាំងអស់អាចបណ្តាលឱ្យ coagulation ។ អេឡិចត្រូលីត ដែលជាសារធាតុរក្សាលំនឹង គឺមិនមានករណីលើកលែងនោះទេ។ វាគ្រាន់តែជាការចាំបាច់ដែលកំហាប់នៃអេឡិចត្រូលីតបែបនេះនៅក្នុងប្រព័ន្ធមានកម្រិតខ្ពស់គ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបង្រួមស្រទាប់អគ្គិសនីពីរដង ហើយដោយហេតុនេះបន្ថយរបាំងថាមពលដែលការពារភាគល្អិតពីការស្អិតជាប់គ្នានៅពេលវាប៉ះគ្នា។ ដើម្បីចាប់ផ្តើម coagulation វាចាំបាច់ក្នុងការលើសពីកំហាប់អប្បបរមាជាក់លាក់នៃអេឡិចត្រូលីតនៅក្នុងផេះ។ តម្លៃនេះ។ (γ),
ហៅ កម្រិតនៃការ coagulation
ជាធម្មតាត្រូវបានសម្តែងជា mmol/l ឬ mEq/l ជាក់ស្តែងទាក់ទងទៅនឹងការបង្ហាប់នៃស្រទាប់អគ្គិសនីទ្វេដងដល់កម្រិតដែលវាឈប់ធ្វើជារបាំងថាមពលដែលការពារភាគល្អិតពីការស្អិតជាប់គ្នាក្រោមឥទ្ធិពលនៃកម្លាំងម៉ូលេគុលនៃការទាក់ទាញ។ នៅឆ្នាំ 1882 Schulze បានរកឃើញវា។ កម្លាំង coagulating អ៊ីយ៉ុងគឺធំជាងភាពស្មោះត្រង់របស់វាកាន់តែធំ។ ការពឹងផ្អែកនេះត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយ Hardy ហើយត្រូវបានគេហៅថាច្បាប់ Schulze-Hardy ។ ការពិសោធន៍បន្ថែមបានបង្ហាញថា កម្លាំង coagulating ions នៃ valency ដូចគ្នាកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងកាំអ៊ីយ៉ុង។ និយាយម៉្យាងទៀត cations ឬ anions នៃ valency ដូចគ្នាត្រូវបានរៀបចំនៅក្នុងស៊េរី lyotropic ធម្មតាយោងទៅតាមឥទ្ធិពល coagulating របស់វា។
នៅក្នុងការសិក្សារបស់គាត់ Hardy ជឿថាការ coagulation គួរតែកើតឡើងនៅចំណុច isoelectric នៅពេលដែល c-សក្តានុពលនៃភាគល្អិតគឺសូន្យ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយក្រោយមកវាត្រូវបានគេរកឃើញថាការ coagulation ជាធម្មតាមិនកើតឡើងនៅចំណុច isoelectric នោះទេប៉ុន្តែនៅពេលដែល ζ-សក្តានុពលជាក់លាក់មួយត្រូវបានឈានដល់។ វាជាការសំខាន់ណាស់ដែលតម្លៃនៃសក្តានុពលដ៏សំខាន់ជាទូទៅបានប្រែទៅជាតិចតួចអាស្រ័យលើប្រភេទនៃអេឡិចត្រូលីតដែលវាត្រូវបានសម្រេច។ សម្រាប់ប្រព័ន្ធជាច្រើនសក្តានុពលនេះគឺជិតដល់ 30 mV ។ ជួនកាលជាមួយនឹងការថយចុះនៃសក្តានុពលζ សូលមិនត្រឹមតែមិន coagulate ទេ ប៉ុន្តែបង្កើនស្ថេរភាពរបស់វា ហើយផ្ទុយទៅវិញ ការកើនឡើងនៃសក្តានុពល ជួនកាលត្រូវបានអមដោយការ coagulation ។
ទ្រឹស្តី DLFO
ការគណនាបរិមាណដំបូងត្រូវបានធ្វើឡើង។ V.V. Deryagin នៅចុងបញ្ចប់នៃទសវត្សរ៍ទី 30 ហើយបន្ទាប់មកបានបញ្ចប់នៅក្នុងការងាររបស់ V.V. Deryagin និង L.D. Landau (1941) ។ វិធីសាស្រ្តស្រដៀងគ្នាក្នុងការសិក្សាអំពីស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធ colloidal ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅពេលក្រោយនៅក្នុងស្នាដៃរបស់អ្នកស្រាវជ្រាវជនជាតិហូឡង់ Verwey និង Overbeck ។ ដោយផ្អែកលើអក្សរដំបូងរបស់អ្នកនិពន្ធសំខាន់ៗនៃទ្រឹស្តីរូបវិទ្យានៃការ coagulation ដែលកំពុងលេចឡើង ទ្រឹស្ដីនេះត្រូវបានគេហៅថាជាញឹកញាប់ទ្រឹស្តី DLFO ។ កម្លាំងអន្តរកម្មដែលបង្ហាញឱ្យឃើញរវាង micelles នៃប្រព័ន្ធ colloidal គឺមានលក្ខណៈស្មុគស្មាញ ហើយត្រូវបានកំណត់ជាចម្បងដោយប្រភេទដូចខាងក្រោមៈ
កម្លាំងទាក់ទាញ
បង្កឡើងដោយកម្លាំង van der Waals នៃការទាក់ទាញរវាង micelle aggregates ។
កម្លាំងគួរឱ្យស្អប់ខ្ពើម។
1)
ធាតុផ្សំនៃទែម៉ូឌីណាមិកនៃកម្លាំងច្រំដែលដោយសារតែស្ថេរភាពកម្ដៅនៃខ្សែភាពយន្តរាវស្តើងនៅព្រំដែនដំណាក់កាល។ សមាសធាតុនេះដើរតួយ៉ាងសំខាន់សម្រាប់ប្រព័ន្ធ lyophilic colloidal ។ ទែម៉ូឌីណាមិកនៃស្ថេរភាពសរុបគឺផ្អែកលើគំនិតនៃ សម្ពាធមិនជាប់គ្នា,ណែនាំដោយ B.V. Deryagin in
1935. សម្ពាធ Disjoining កើតឡើងនៅពេលដែលកម្រាស់ខ្សែភាពយន្តត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងដែលជាលទ្ធផលនៃអន្តរកម្មនៃការខិតជិតស្រទាប់ផ្ទៃ។ ខ្សែភាពយន្តគឺជាផ្នែកនៃប្រព័ន្ធដែលស្ថិតនៅចន្លោះផ្ទៃអន្តរមុខពីរ។ សម្ពាធ disjoining គឺលើសបើប្រៀបធៀបទៅនឹងសម្ពាធក្នុងដំណាក់កាលដែលវាជាផ្នែកមួយ។
ខ្សែភាពយន្តនៅក្នុងសំណួរ។ សម្ពាធ Disjoining គឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រសង្ខេបដែលគិតគូរទាំងកម្លាំងច្រណែន និង ទំនាញ, សម្តែងក្នុងខ្សែភាពយន្ត។ អនុលោមតាមនេះ សម្ពាធមិនចូលគ្នាអាចជាវិជ្ជមាន (ការច្រានចោលនៃស្រទាប់ផ្ទៃ) និងអវិជ្ជមាន (ការទាក់ទាញនៃស្រទាប់ផ្ទៃ)។
2) សមាសធាតុអេឡិចត្រូស្ទិចនៃកម្លាំងច្រណែន។ សម្រាប់ប្រព័ន្ធ lyophobic កម្លាំងច្រំដែលត្រូវបានកំណត់ដោយការច្រានចោលអ៊ីយ៉ុង - អេឡិចត្រូស្ទិចនៃស្រទាប់ micelles ដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ស្រដៀងគ្នា។
អាស្រ័យលើសមាមាត្រនៃកម្លាំងទាំងនេះ ជម្រើសពីរសម្រាប់ឥរិយាបថនៃដំណោះស្រាយ colloidal គឺអាចធ្វើទៅបាន:
1) ប្រសិនបើកម្លាំងទាក់ទាញឈ្នះ (| f
ឃ
| >|f
អ៊ី
|) បន្ទាប់មក ភាគល្អិតដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយចូលមកជិត ទំនាក់ទំនងកើតឡើងរវាងពួកវា ហើយពួកវាបញ្ចូលគ្នាជាដុំធំជាង (colloidal "dimer")។
ដូច្នេះក្នុងករណីនេះ សកម្មភាពបឋមនៃដំណើរការ coagulation អាចកើតឡើង។
2) ប្រសិនបើការច្រានចោលដោយអេឡិចត្រូតស្ទិកលើសលប់ (| f
ឃ
| f
អ៊ី
|) បន្ទាប់មក ភាគល្អិតអាចនឹងមិនចូលមកក្នុងទំនាក់ទំនងផ្ទាល់ ហើយការ coagulation នៃ sol មិនកើតឡើងទេ។
ដូច្នេះ ការច្រានចោលអេឡិចត្រូស្ទិច (Coulomb) នៃភាគល្អិតដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ ត្រូវបានគេយកជាកត្តាចម្បងនៅក្នុងស្ថេរភាពនៃទែរម៉ូឌីណាមិកនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៅក្នុងទ្រឹស្តី DLVO ។
គំនិតបន្ថែមត្រូវបានណែនាំដើម្បីគណនាលក្ខខណ្ឌនៃការ coagulation:
1) ភាគល្អិតមានរាងព្រីស ហើយបំបែកដោយគំលាតប៉ារ៉ាឡែលនៃទទឹង ម៉ោង(មើលរូបភាព)។
2) ភាគល្អិតផ្លាស់ទីតែក្នុងទិសដៅកាត់កែងទៅនឹងគម្លាត។ ចលនា Brownian ត្រូវបានដកចេញ។
ដើម្បីគណនាលក្ខខណ្ឌ វាមិនមែនជាកម្លាំងទាក់ទាញដែលត្រូវបានប្រៀបធៀបនោះទេ ប៉ុន្តែជាថាមពលអន្តរកម្មដែលត្រូវគ្នា ( យូ
ឃ
, យូ
អ៊ី
).
2
*
12 12 ម៉ោង
ក
យូ
ឃ
កន្លែងណា
*
2
,
1
ក
- ស្មុគស្មាញ Hamaker ថេរ; សញ្ញា “–” បង្ហាញពីការទាក់ទាញគ្នាទៅវិញទៅមក។
ថាមពលនៃអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្តាត ( យូ
អ៊ី
) ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយសារតែការត្រួតលើគ្នានៃស្រទាប់ដែលសាយភាយនៃការប្រឆាំងនៅក្នុងខ្សែភាពយន្តស្តើងនៃដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតនៅក្នុងគម្លាតរវាងភាគល្អិត។
យូ
អ៊ី
ដែលអាស្រ័យលើកម្រាស់របស់ខ្សែភាពយន្ត បង្កើតសម្ពាធបន្ថែមនៅក្នុងខ្សែភាពយន្ត -
សម្ពាធមិនជាប់គ្នា (Π). Π
គឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រទែរម៉ូឌីណាមិកនៃខ្សែភាពយន្តរាវស្តើងនៅក្នុងចន្លោះរវាងភាគល្អិត៖
dh
dW
f
, កន្លែងណា វ
f
គឺជាការងារដែលត្រូវការដើម្បីបង្កើនផ្ទៃនៃខ្សែភាពយន្តស្តើងក្នុងមួយឯកតានៅសីតុណ្ហភាពថេរ។
f
f
វ
វ
2
, កន្លែងណា ΔW
f
គឺជាថាមពលបន្ថែមនៃខ្សែភាពយន្តដែលត្រូវតែចំណាយដើម្បីនាំស្រទាប់ផ្ទៃ ABB′A′ និង CDD′C′ ខិតទៅជិតគ្នា។
រូបភាពទី 34 - ការកើតឡើងនៃសម្ពាធ disjoining នៅក្នុងខ្សែភាពយន្ត Foam ស្តើងសំប៉ែតជាមួយនឹងស្រទាប់ផ្ទៃជាន់គ្នា (h ក្នុងន័យរូបវន្ត តម្លៃ វ
f
អាចត្រូវបានគេគិតថាជានិយមន័យដ៏ស្វាហាប់នៃភាពតានតឹងផ្ទៃនៃខ្សែភាពយន្តស្តើងមួយ។
អត្ថន័យរូបវិទ្យានៃបរិមាណ Π
គឺជាសម្ពាធលើសនៅក្នុងខ្សែភាពយន្តស្តើងមួយ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងសម្ពាធសន្ទនីយស្តាទិចក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើននៃអង្គធាតុរាវ។
o
f
ទំ
ទំ
ម៉ោង
(
, កន្លែងណា ទំ
f
- សម្ពាធនៅក្នុងខ្សែភាពយន្តស្តើងមួយ។
សម្ពាធ disjoining វិជ្ជមានការពារការស្តើងខ្សែភាពយន្ត!
ការកើតឡើង Π
ទាក់ទងនឹងកម្លាំងផ្ទៃនៃធម្មជាតិផ្សេងៗគ្នា (អេឡិចត្រិច ម៉ាញេទិក ម៉ូលេគុល)។ សម្រាប់គីមីវិទ្យា colloidal ទីមួយនិងចុងក្រោយមានសារៈសំខាន់ជាពិសេស។
ជាមួយនឹងកម្រាស់ខ្សែភាពយន្តរាវ 1 មីក្រូ Π
អាចឡើងដល់ 400 Pa និង 0.04 µm – 1.88∙10 4
ប៉ា
វាចាំបាច់ក្នុងការយល់ពីវា។ យូ
អ៊ី
និង យូ
ឃ
មានសញ្ញាផ្សេងគ្នា និងអាស្រ័យលើកម្រាស់នៃខ្សែភាពយន្តបំបែក ម៉ោង:
រូបភាពទី 35 - ការផ្លាស់ប្តូរថាមពល (U) នៃខ្សែភាពយន្តអេឡិចត្រូលីតស្តើងអាស្រ័យលើកម្រាស់របស់វា (h)
ដូចដែលអាចមើលឃើញពីរូបភាព។ យូ
អ៊ី
ការផ្លាស់ប្តូរយោងទៅតាមច្បាប់អិចស្ប៉ូណង់ស្យែល (សមាមាត្រទៅ អ៊ី
-
æh
), យូ
ឃ
- ថាមពល (សមាមាត្រទៅ 1 / ម៉ោង
2
) ដូច្នេះ ការទាក់ទាញនៅចម្ងាយខ្លីនឹងឈ្នះ (នៅ ម៉ោង → 0 យូ
ឃ
→∞)។ នៅចម្ងាយឆ្ងាយ ការទាក់ទាញក៏គ្របដណ្តប់ផងដែរ ដោយសារមុខងារថាមពលថយចុះយឺតជាងមុខងារអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល។ នៅចម្ងាយមធ្យម អតិបរមាក្នុងតំបន់ (ចម្ងាយឆ្ងាយ) គឺអាចធ្វើទៅបាន។ វាត្រូវគ្នាទៅនឹងរបាំងថាមពល (សក្តានុពល) ដែលការពារភាគល្អិតពីការចូលទៅជិតគ្នាទៅវិញទៅមក និងការ coagulation របស់វា។
ការវិភាគសមីការ និងក្រាហ្វអនុញ្ញាតឱ្យយើងកំណត់អត្តសញ្ញាណករណីបីនៃឥរិយាបទនៃប្រព័ន្ធបែកខ្ញែកអាស្រ័យលើសមាមាត្រនៃកម្ពស់នៃរបាំងថាមពល យូ
ម
, ជម្រៅអណ្តូងសក្តានុពល យូ
ន
នៅចម្ងាយឆ្ងាយ និងនៅចម្ងាយខ្លី ថាមពលនៃរំញ័រកម្ដៅ kT.
ស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធ colloidal ត្រូវបានកំណត់ដោយតុល្យភាពនៃកម្លាំងច្រណែននិងទាក់ទាញ។
នៅពេលពិចារណាពីការ coagulation នៃប្រព័ន្ធ colloidal មួយគួរតែបែងចែក ករណីកំណត់ចំនួនពីរ:
1) neutralization coagulation នៅពេលដែលការបាត់បង់ស្ថេរភាពកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការបញ្ចេញនៃភាគល្អិត colloidal និងការថយចុះនៃ φ-សក្តានុពលរបស់ពួកគេ។ ការ coagulation neutralization ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងសូលុយស្យុងជាមួយនឹងភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកខ្សោយដែលមានតម្លៃ φ-សក្តានុពលទាប។ ក្នុងករណីនេះការ coagulation កើតឡើងនៅក្នុងសូលុយស្យុងជាមួយនឹងការថយចុះនៃបន្ទុកអគ្គិសនីនៃភាគល្អិតដោយសារតែការថយចុះនៃការស្រូបយកអ៊ីយ៉ុងកំណត់សក្តានុពល។ ជាលទ្ធផលនៃការថយចុះនៃបន្ទុក កម្លាំងច្រានចោលនៃចរន្តអគ្គិសនីរវាងភាគល្អិតចុះខ្សោយ ហើយភាគល្អិតនឹង precipitate នៅពេលពួកគេចូលទៅជិត។
2) ការ coagulation ការប្រមូលផ្តុំដែលការបាត់បង់ស្ថេរភាពមិនត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការដួលរលំ
φ-សក្តានុពល និងត្រូវបានបង្កឡើងដោយការបង្ហាប់នៃស្រទាប់ទ្វេដែលសាយភាយ។
ការ coagulation ការប្រមូលផ្តុំជាធម្មតាត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងសូលុយស្យុងដែលមានភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកខ្ពស់ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកំហាប់នៃអេឡិចត្រូលីតដែលព្រងើយកន្តើយនៅក្នុងប្រព័ន្ធ។ កាលៈទេសៈនេះធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដែលជាការប៉ាន់ប្រមាណដំបូងដែលមិនគិតពីការផ្លាស់ប្តូរដែលអាចកើតមាននៅក្នុង φ-សក្តានុពលក្នុងអំឡុងពេលប្រភេទផ្សេងៗនៃបាតុភូត adsorption ឬ desorption ។ ហេតុផលតែមួយគត់សម្រាប់ការ coagulation នៃប្រព័ន្ធក្នុងករណីនេះគឺយោងទៅតាមទ្រឹស្ដី DLVO ឥទ្ធិពលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចសុទ្ធសាធនៃការបង្ហាប់នៃស្រទាប់ទ្វេដងអគ្គិសនី។ នៅក្នុងករណីកំណត់, សក្តានុពលផ្ទៃ - φ - សក្តានុពល - ក្នុងអំឡុងពេល coagulation អាចរក្សាបាននូវតម្លៃខ្ពស់ដោយស្មើភាព (ច្រើនជាង 100 mV) ។ ក្នុងករណីនេះការឆ្លើយឆ្លងរវាង c-potential ដែលអាចធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងការបង្កើនកំហាប់នៃដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតហើយφ-សក្តានុពលត្រូវបានបាត់បង់។
ការតភ្ជាប់រវាងស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធនិង φ- និង ζ-សក្តានុពលក៏ត្រូវបានបាត់បង់ផងដែរ។ ដូច្នេះវាច្បាស់ណាស់ថាហេតុអ្វីបានជាសក្តានុពល ζ មិនអាចតែងតែជាលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យសម្រាប់ស្ថេរភាពនៃ sol នោះទេ។
ទ្រឹស្ដីបង្ហាញថានៅពេលដែល φ-សក្តានុពលនៃផ្ទៃទាំងពីរកើនឡើងឥតកំណត់ កម្លាំងនៃការច្រានអេឡិចត្រូស្ទិចរវាងភាគល្អិតនៃរូបរាងណាមួយមិន
កើនឡើងឥតកំណត់ ប៉ុន្តែមានទំនោរទៅដែនកំណត់កំណត់ ដោយចូលទៅជិតវារួចហើយនៅតម្លៃសក្តានុពលផ្ទៃលើសពី 100 mV ។ ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិនេះ ដូចជាការតិត្ថិភាពនៃកម្លាំង យើងអាចនិយាយអំពីកម្លាំងអន្តរកម្មនៃផ្ទៃដែលមានបន្ទុកខ្លាំងជាបរិមាណដែលមិនអាស្រ័យលើតម្លៃពិតប្រាកដនៃសក្តានុពលផ្ទៃ។ ការសន្និដ្ឋាននេះត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតនៅពេលដែលសក្តានុពល φ កើនឡើង ការទាក់ទាញនៃការប្រឆាំងទៅនឹងផ្ទៃនៃភាគល្អិតកើនឡើង។ ដូច្នេះស្របជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃបន្ទុកនៃបន្ទះខាងក្នុងនៃស្រទាប់អគ្គិសនីទ្វេរដង និងសក្តានុពលនៃផ្ទៃ ការបញ្ចាំងនៃវាលខាងក្រៅនៃចាននេះដោយការប្រឆាំងក៏កើនឡើងផងដែរ។ ដូច្នេះ ការរីកលូតលាស់បន្ថែមទៀតនៃកម្លាំងវាលអគ្គិសនីនៅក្នុងផ្នែកគ្រឿងកុំព្យូទ័រនៃបរិយាកាសអ៊ីយ៉ុង និងកម្លាំងអន្តរកម្មនៃភាគល្អិតទាំងពីរឈប់។ ដូច្នេះ ប្រសិនបើភាគល្អិត colloidal ត្រូវបានគិតថ្លៃខ្លាំងគ្រប់គ្រាន់ នោះអន្តរកម្មរបស់វាអាស្រ័យតែលើបន្ទុកនៃការប្រឆាំង ដែលការពារសកម្មភាពនៃស្រទាប់ខាងក្នុងនៃស្រទាប់ទ្វេ និងកំណត់កម្រាស់របស់វា។ នៅពេលដែលអេឡិចត្រូលីតព្រងើយកណ្តើយត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងប្រព័ន្ធ នោះផ្នែកដែលសាយភាយនៃស្រទាប់អគ្គិសនីពីរដងត្រូវបានបង្ហាប់ ហើយកម្រាស់នៃបរិយាកាសអ៊ីយ៉ុងមានការថយចុះ។
ទន្ទឹមនឹងនេះដែរដែលជាលទ្ធផលនៃការបង្ហាប់ស្រទាប់អ៊ីយ៉ុងជម្រៅនៃសក្តានុពលបន្ទាប់បន្សំកើនឡើងដែលនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃប្រូបាប៊ីលីតេនៃការប្រមូលផ្តុំជួរវែង។
រូបភាពទី 36 - ការផ្លាស់ប្តូររូបរាងនៃខ្សែកោងលទ្ធផលដែលបង្ហាញពីអន្តរកម្មនៃភាគល្អិតជាមួយនឹងការបង្កើនមាតិកាអេឡិចត្រូលីត
របាំងថាមពលនៅក្នុងដ្យាក្រាមថាមពលអន្តរកម្ម - ចំងាយរវាងភាគល្អិត colloidal បាត់នៅពេលដែលឈានដល់កម្រិត coagulation ។
6 6
2 5
z
អ៊ី
ក
kT
គ
ដែល C ជាថេរអាស្រ័យលើសមាមាត្រនៃចំនួននៃការចោទប្រកាន់នៃ cation និង anion, e គឺជាបន្ទុកអេឡិចត្រុង, z គឺជា valence នៃ counterion, A គឺជាការទាក់ទាញថេរ។
កំហាប់អេឡិចត្រូលីតអប្បបរមាដែលបណ្តាលឱ្យចាប់ផ្តើមនៃដំណើរការ coagulation ត្រូវបានគេហៅថា កម្រិតនៃការ coagulation
ទៅ
(mol/dm
3
) វាគឺជាតម្លៃថេរសម្រាប់គូ sol-electrolyte ដែលបានផ្តល់ឱ្យក្រោមលក្ខខណ្ឌខាងក្រៅដូចគ្នា (សីតុណ្ហភាព សម្ពាធ។ល។)។ ពេលខ្លះកម្រិតនៃការ coagulation ទៅវិញទៅមកត្រូវបានប្រើ - សមត្ថភាព coagulatingអេឡិចត្រូលីត
វ
ទៅ
ក្នុងករណីបន្ទុកលើផ្ទៃខ្លាំង
ទៅ
សមាមាត្របញ្ច្រាសទៅនឹងបន្ទុកនៃការប្រឆាំង
(ហ្សេ)
6
. ការសន្និដ្ឋាននេះផ្តល់នូវមូលដ្ឋានទ្រឹស្តីសម្រាប់ក្បួន Schulze-Hardy ។ ជាមួយនឹងបន្ទុកលើផ្ទៃដ៏ខ្លាំង ការថយចុះនៃរបាំងថាមពលក៏បណ្តាលឱ្យមានការបង្ហាប់នៃស្រទាប់សាយភាយនៃការប្រឆាំងនៅពេលដែលអេឡិចត្រូលីតត្រូវបានណែនាំក្នុងកំហាប់ខ្ពស់គ្រប់គ្រាន់។ ចូរយើងចាំថាករណីបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា coagulation ការប្រមូលផ្តុំ។
tion ខណៈពេលដែលប្រព័ន្ធម៉ូលេគុលត្រូវបានកំណត់
3. ភាពរឹងម៉ាំនៃប្រព័ន្ធកូឡុំប៊ីជាភាពខុសគ្នាចម្បងពីដំណោះស្រាយម៉ូលេគុល
យើងបាននិយាយរួចមកហើយថាអស្ថិរភាពរួមគឺជាលក្ខណៈជាក់លាក់នៃប្រព័ន្ធ colloidal ។ ទ្រព្យសម្បត្តិនៃប្រព័ន្ធ colloidal នេះគឺមានសារៈសំខាន់ជាក់ស្តែង។ វាមិនមែនជាការបំផ្លើសទេក្នុងការនិយាយថាភារកិច្ចចម្បងរបស់អ្នកបច្ចេកវិជ្ជានៃដំណើរការផលិតដែលប្រព័ន្ធ colloidal កើតឡើងគឺការរក្សាស្ថេរភាពសរុបនៃប្រព័ន្ធឬផ្ទុយទៅវិញការធានានូវលក្ខខណ្ឌនៃការ coagulation ដែលគេស្គាល់។
អស្ថិរភាពរួមគឺជាបញ្ហាកណ្តាលនៃគីមីវិទ្យា colloidal ហើយរួចទៅហើយនៅដើមដំបូងនៃវគ្គសិក្សាវាចាំបាច់ដើម្បីពិចារណាយ៉ាងហោចណាស់ក្នុងទម្រង់ទូទៅបំផុតថាតើហេតុផលអ្វីខ្លះដែលកំណត់អស្ថេរភាពរួមនៃប្រព័ន្ធ colloidal និងហេតុអ្វីបានជាប្រព័ន្ធ colloidal ជាច្រើនទោះបីជាវាជាមូលដ្ឋានក៏ដោយ។ អស្ថិរភាពសរុបមានជាយូរមកហើយ។ ហេតុផលសម្រាប់អស្ថិរភាពនៃប្រព័ន្ធ colloidal អាចត្រូវបានពន្យល់ពីចំណុចនៃទិដ្ឋភាពពីរ - ទែរម៉ូឌីណាមិកនិង kinetic ។
យោងទៅតាមទែរម៉ូឌីណាមិក អស្ថិរភាពរួមនៃប្រព័ន្ធ colloidal គឺដោយសារតែថាមពលផ្ទៃឥតគិតថ្លៃដែលមានទំហំធំគ្រប់គ្រាន់ និងតែងតែប្រមូលផ្តុំលើផ្ទៃ interphase នៃប្រព័ន្ធ។ ដោយសារថាមពលលើផ្ទៃតំណាងឱ្យថាមពលឥតគិតថ្លៃ ហើយដោយសារប្រព័ន្ធទាំងអស់ដែលមានថាមពលលើសមិនស្ថិតស្ថេរ វាកំណត់សមត្ថភាពនៃប្រព័ន្ធ colloidal ដើម្បី coagulate ។ កំឡុងពេល coagulation ភាគល្អិតនៅជាប់គ្នា ហើយផ្ទៃ interfacial យ៉ាងហោចណាស់ក៏បាត់ដោយផ្នែក ហើយដូច្នេះ ថាមពលសេរីនៃប្រព័ន្ធថយចុះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ Smoluchowski និងថ្មីៗនេះ G. A. Martynov បានទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់ចំពោះការពិតដែលថាដើម្បីកាត់បន្ថយថាមពលដោយឥតគិតថ្លៃនៃប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងដោយផ្ទាល់នៃភាគល្អិតគឺមិនចាំបាច់ទេ។ ថាមពលឥតគិតថ្លៃក៏អាចថយចុះផងដែរ នៅពេលដែលភាគល្អិតមិនទាក់ទងដោយផ្ទាល់ ប៉ុន្តែចូលទៅជិតនៅចម្ងាយជាក់លាក់មួយ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យពួកវាធ្វើអន្តរកម្មតាមរយៈស្រទាប់ដែលបំបែកប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយរបស់ពួកគេ។
តាមពិតអនុញ្ញាតឱ្យ
ដែល F គឺជាថាមពលផ្ទៃដោយឥតគិតថ្លៃនៃប្រព័ន្ធទាំងមូល។ st, % - ផ្ទៃ interfacial; f - ថាមពលផ្ទៃដោយឥតគិតថ្លៃជាក់លាក់។
បរិមាណ f គឺជាផលបូកនៃថាមពលផ្ទៃ fa ដែលកំណត់ដោយស្ថានភាពនៃ monolayer នៅព្រំដែនដំណាក់កាល និងថាមពលទំនេរ fv នៅជិតផ្ទៃ ពោលគឺ f = fa + fv ។ ការរួមចំណែកនៃផ្ទៃកម្រិតសំឡេង fv គឺដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពនៃស្រទាប់រាវនៅជិតចំណុចប្រទាក់ដំណាក់កាល។ ទោះបីជាការពិតដែលថាជាទូទៅ fa^fv ស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធ "ក្នុងករណីភាគច្រើនត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់យ៉ាងជាក់លាក់ជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង fv ចាប់តាំងពីក្នុងអំឡុងពេលនៃការបង្កើតការប្រមូលផ្តុំពីភាគល្អិតរឹងព្រំដែនដំណាក់កាលជាធម្មតាមិនបាត់។ ដូច្នេះក្នុងអំឡុងពេល coagulation ។ តម្លៃនៃ /a នៅតែថេរ ប៉ុន្តែ fv ផ្លាស់ប្តូរ ហើយកម្រិតនៃការផ្លាស់ប្តូរអាស្រ័យលើការថយចុះនៃចម្ងាយរវាងភាគល្អិត។ ជាការពិត ទាំងអស់នេះមិនអនុវត្តចំពោះសារធាតុ emulsion ដែលការ coalesceation កើតឡើង ពោលគឺការបញ្ចូលគ្នានៃ ភាគល្អិតជាមួយនឹងការលុបបំបាត់ពេញលេញនៃផ្ទៃ interphase ដែលបំបែកភាគល្អិតដំបូង។
ដោយសារប្រព័ន្ធ colloidal ដែលមានផ្ទៃជាក់លាក់ធំ និងថាមពលឥតគិតថ្លៃខ្ពស់ គឺជាប្រព័ន្ធគ្មានលំនឹងជាមូលដ្ឋាន ច្បាប់ដំណាក់កាលល្បីគឺមិនអាចអនុវត្តចំពោះពួកវាបានទេ។ ប្រព័ន្ធបែបនេះច្បាស់ជាតែងតែមានទំនោរទៅរកស្ថានភាពលំនឹងដែលត្រូវនឹងការបែងចែកប្រព័ន្ធទៅជាពីរដំណាក់កាលបន្តគ្នាជាមួយនឹងផ្ទៃអន្តរដំណាក់កាលអប្បបរមា ទោះបីជាលំនឹងនេះអាចនឹងមិនកើតឡើងក៏ដោយ។ ការបកស្រាយអំពីទែម៉ូឌីណាមិកនៃហេតុផលសម្រាប់ស្ថេរភាព ឬអស្ថិរភាពនៃប្រព័ន្ធ colloidal គឺសាមញ្ញបំផុត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដូចជាការបកស្រាយអំពីទែរម៉ូឌីណាមិកណាមួយ ការពន្យល់នេះគឺផ្លូវការ ពោលគឺវាមិនបង្ហាញពីខ្លឹមសារនៃទ្រព្យសម្បត្តិនៃអស្ថិរភាពសរុបនោះទេ។ លើសពីនេះ ទែរម៉ូឌីណាមិកមិនបង្កើតទំនាក់ទំនងរវាងថាមពលសេរីនៃប្រព័ន្ធមួយ និងរយៈពេលដែលប្រព័ន្ធអាចស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពគ្មានលំនឹងនោះទេ។ ដូច្នេះការពន្យល់ពេញលេញបន្ថែមទៀតនៅក្នុងករណីនេះគឺការពន្យល់អំពីអស្ថិរភាពរួម ឬស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធ colloidal ពីទស្សនៈនៃ kinetics រាងកាយ។
យោងតាមគោលគំនិត kinetic អស្ថិរភាព ឬស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធ colloidal ឬ microheterogeneous ត្រូវបានកំណត់ដោយសមាមាត្រនៃកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងភាគល្អិតនីមួយៗរបស់វា។ កម្លាំងទាំងនេះរួមមាន កម្លាំងពីរប្រភេទ៖ កម្លាំងស្អិតរមួត ឬកម្លាំងទាក់ទាញ ដែលមានទំនោរនាំភាគល្អិតរួមគ្នា និងបង្កើតជាដុំពីពួកវា និងកម្លាំងច្រាស ដែលការពារការកកកុញ។
កម្លាំងស្អិតរមួតជាធម្មតាមានលក្ខណៈដូចគ្នាទៅនឹងកម្លាំងអន្តរម៉ូលេគុល (វ៉ាន់ ដឺវ៉ាល់) ។ វាមានសារៈសំខាន់ណាស់ដែលកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងភាគល្អិតកើនឡើងយ៉ាងលឿននៅពេលដែលភាគល្អិតចូលទៅជិតគ្នាទៅវិញទៅមក។
កម្លាំងច្រណែនអាចជាកម្លាំងអគ្គិសនីដែលកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការស្រូបយកជ្រើសរើសដោយផ្ទៃ interfacial នៃអ៊ីយ៉ុងអេឡិចត្រូលីតមួយដែលមានវត្តមាននៅក្នុងប្រព័ន្ធ។ ដោយសារភាគល្អិតនៃដំណាក់កាលបែកខ្ញែកមានលក្ខណៈដូចគ្នាបេះបិទក្នុងធម្មជាតិ ហើយតែងតែស្រូបយកអ៊ីយ៉ុងជាក់លាក់មួយ ពួកគេទាំងអស់ទទួលបានបន្ទុកអគ្គិសនីនៃសញ្ញាដូចគ្នា និងបទពិសោធន៍នៃការច្រានទៅវិញទៅមក ដែលរារាំងពួកគេមិនឱ្យចូលទៅជិតចម្ងាយបែបនេះ ដែលកម្លាំងទាក់ទាញដ៏សំខាន់អាចធ្វើសកម្មភាពរួចហើយ។ ហេតុផលមួយទៀតដែលការពារការបញ្ចូលគ្នានៃភាគល្អិត colloidal ទៅនឹងចម្ងាយដែលកម្លាំង adhesion ចាប់ផ្តើមមាន អាចជាការបង្កើតសែលសូលុយស្យុងនៃម៉ូលេគុលមធ្យមនៅលើផ្ទៃនៃភាគល្អិត។ សែលបែបនេះកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការស្រូបយកដោយដំណាក់កាលបែកខ្ញែកនៃម៉ូលេគុលមធ្យមឬម៉ូលេគុលឬអ៊ីយ៉ុងនៃធាតុផ្សំទីបី (ស្ថេរភាព) នៃប្រព័ន្ធ។ បន្ថែមពីលើកត្តាទាំងពីរនេះ មានកត្តាផ្សេងទៀតដែលផ្តល់ស្ថេរភាពសរុបដល់ប្រព័ន្ធ colloidal ។ កត្តានិរន្តរភាពទាំងអស់ត្រូវបានពិភាក្សាយ៉ាងលម្អិតនៅក្នុងជំពូក។ IX
ដូច្នេះ ស្ថេរភាពដែលទាក់ទងនៃប្រព័ន្ធ colloidal ត្រូវបានកំណត់ដោយថាតើកម្លាំងដែលច្រានចោលគឺខ្លាំងគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីការពារភាគល្អិតពីការខិតជិតចម្ងាយជិត។ វាច្បាស់ណាស់ថាការពន្យល់បែបនេះមិនផ្ទុយនឹងអស្ថិរភាពជាមូលដ្ឋាននៃប្រព័ន្ធ colloidal ភាគច្រើននោះទេ ព្រោះនៅពេលដែលផ្ទៃនៃភាគល្អិតស្ថិតនៅជិតគ្នា កម្លាំង adhesion គឺធំជាងកម្លាំងដែលច្រានចោល ហើយជាធម្មតាវាជាធម្មតា ថាមពលកាន់តែអំណោយផលសម្រាប់ភាគល្អិតពីរដាច់ដោយឡែកដើម្បីបង្កើតជាសរុប។ យើងនឹងឃើញនៅពេលក្រោយថាមានវិធីជាច្រើនដើម្បីកាត់បន្ថយកម្លាំងច្រណែន ហើយជាពិសេសវិធីសាស្រ្តមួយក្នុងចំណោមវិធីសាស្រ្តទាំងនេះគឺការបញ្ចូលអេឡិចត្រូលីតទៅក្នុងប្រព័ន្ធ។
4. ស្វែងយល់ពីសម្ពាធ*
* ផ្នែកនៃជំពូកនេះត្រូវបានសរសេរដោយ B.V. Deryagiy ។
នៅពេលដែលស្រទាប់នៃអង្គធាតុរាវបំបែកផ្ទៃនៃអង្គធាតុរឹងពីរ ឬជាទូទៅ ដំណាក់កាលទាំងពីរណាមួយដែលមានអ៊ីយ៉ុង adsorbed កាន់តែស្តើង កម្លាំងអន្តរកម្មពីរប្រភេទកើតឡើងរវាងផ្ទៃនៃដំណាក់កាលទាំងនេះ។ ទីមួយ កម្លាំងអាស្រ័យលើការទាក់ទាញរវាងម៉ូលេគុលនៃសាកសពទាំងពីរ រវាងម៉ូលេគុលនៃអង្គធាតុរាវ និងរវាងម៉ូលេគុលនៃអង្គធាតុរាវ និងរូបកាយនីមួយៗ (ឬដំណាក់កាល)។
ប្រសិនបើរាងកាយទាំងពីរដូចគ្នា នោះកម្លាំងទាំងនេះនាំទៅរកការទាក់ទាញរវាងសាកសព ដែលទំនងជាធ្វើឱ្យស្រទាប់រាវស្តើង។ ទីពីរ ជាលទ្ធផលនៃសកម្មភាពនៃកម្លាំងនៃធម្មជាតិអគ្គិសនី ការច្រានចោលតែងតែកើតឡើងរវាងសាកសពដូចគ្នា ដែលបណ្តាលឱ្យស្រទាប់រាវក្រាស់។ ដូច្នេះដូច្នេះថាកម្រាស់នៃស្រទាប់មិនផ្លាស់ប្តូរហើយប្រព័ន្ធទាំងមូលរក្សារបស់វា។
