КОНЦЕНТРАЦІЙНА І НЕЙТРАЛІЗАЦІЙНИХ КОАГУЛЯЦІЯ

В теорії ДЛФО поріг швидкої коагуляції - це кількість електроліту, необхідне для зниження потенційного бар'єру до нуля. Критеріями повної втрати системою агрегативной стійкості служать рівняння:

Рішення системи рівнянь при певних відстанях і потенціалах дасть значення порога швидкої коагуляції для обох випадків.

Залежно від механізму стиснення ДЕС розрізняють два механізми коагуляції - концентрационную і нейтралізаційну.

Концентраційна коагуляція спостерігається при великих зарядах поверхні, коли <p 0 > 100 мВ, і проводиться в основному індиферентними електролітами. Ці електроліти сприяють стиску ДЕС і зниження ^ -потенціалу, але не змінюють повний потенціал <p 0 (рис. 7.3).

Рішення рівнянь (7.8) при великих потенціалах поверхні дозволяє отримати вираз для порога коагуляції в цих умовах:

де В * константа; А * константа Гамакера; е -діелектрична постійна; е - заряд електрона.

Будова ДЕС при (концентраційної коагуляції

Мал. 7.3. Будова ДЕС при (концентраційної коагуляції

Дане рівняння добре описує залежність порога коагуляції від заряду протівоіона для сильно заряджених поверхонь і відповідає емпіричному правилу Шульца - Гарді. У нього нс входить потенціал поверхні, отже, поріг коагуляції в цих умовах не залежить від нього. Таким чином, правило Шульца - Гарді справедливо в разі концентраційної коагуляції.

Нейтралізаційних коагуляції відбувається при малих погенца- лах поверхні (^ 0 <100 мВ) під дією неіндіфферентних, тобто

родинних електролітів. Особливо ефективні електроліти, що містять добре адсорбуються іони великого заряду і великого радіусу. При введенні таких електролітів йде часткова нейтралізація повного потенціалу поверхні при адсорбції протиіонів, що призводить до зниження всіх потенціалів (пор ^ -, у / ^ - і ^ -потенціалов). Зниження супроводжується стисненням дифузійної частини ДЕС (рис. 7.4).

У цьому випадку рішення рівнянь (7.8) дасть вираз для порога коагуляції у вигляді:

де К п - константа.

Будова ДЕС при нейтралізаційних коагуляції

Мал. 7.4. Будова ДЕС при нейтралізаційних коагуляції

З останнього рівняння випливає, що в разі нейтралізаційних коагуляції критична концентрація залежить від потенціалу поверхні - від ^ -потенціалу, а отже, і від <р ^ -, у / ^ -потенціалов. чим

вище потенціал, тим сильніше дія електролітів на коагуляцію. Крім того, при малих значеннях 0 поріг коагуляції обернено пропорційний квадрату заряду коагулюючого іона (z 2 ), тобто в порівнянні з концентраційного коагуляцией показник ступеня падає. Цей випадок відповідає емпіричному правилу Ейлерса - Корфа, яке виявляється справедливим для слабо заряджених поверхонь.

У реальних системах одночасно можуть діяти обидва механізму коагуляції, тому часто залежність порога коагуляції від заряду коагулюючого іона виявляється проміжною.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >