К явлению адсорбции близки явления смачивания и адгезии, определяющиеся интенсивностью взаимодействия между молекулами разных веществ.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Что является причиной адсорбции растворенных веществ на поверхности твердых тел?
2. Какая адсорбция называется молекулярной, от каких факторов она зависит?
3. Какими математическими уравнениями описываются изотермы молекулярной адсорбции?
4. Как зависит молекулярная адсорбция от природы растворенного вещества, растворителя и адсорбента?
5. Сформулируйте правило уравнивания полярностей Ребиндера.
6. Перечислите особенности ионной адсорбции. Как она зависит от размеров и зарядов ионов?
7. Сформулируйте правило Панета - Фаянса.
8. В чем состоит сущность ионообменной адсорбции? Какое состояние называется ионообменным равновесием? Какая величина его характеризует?
9. Какое явление называется смачиванием? Чем оно обусловлено?
10. Что называется углом смачивания?
11. Какие поверхности называются гидрофильными, гидрофобными?
12. Что называется адгезией? От чего зависит работа адгезии?
Закончив изучение главы 5, вы должны
1) знать:
факторы, от которых зависит молекулярная адсорбция;
уравнения Фрейндлиха, Ленгмюра, Гиббса;
от чего зависит ионная адсорбция;
сущность явлений смачивания и адгезии, чем они обусловлены;
2) уметь:
предсказывать величину молекулярной адсорбции в зависимости от природы адсорбента, состава и строения адсорбтива, природы растворителя;
сопоставлять величины ионной адсорбции различных ионов на поверхности кристаллов;
рассчитывать угол смачивания и работу адгезии.
3.
ЧАСТЬ ВТОРАЯ. ЛИОФОБНЫЕ ЗОЛИ (КОЛЛОИДНЫЕ РАСТВОРЫ
3.1.
ГЛАВА 6. ПОЛУЧЕНИЕ И ОЧИСТКА КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ
Коллоидными растворами называются высокодисперсные гетерогенные системы, в которых хотя бы одно вещество находится в коллоидном состоянии.
Коллоидное состояние - это высокодисперсное состояние, когда вещество раздроблено до частиц размерами
Среда, в которой распределены частицы дисперсной фазы, называется дисперсионной средой.
3.1.1.
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИОФОБНЫХ ЗОЛЕЙ
Общие условия получения лиофобных золей - нерастворимость или очень малая растворимость вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде и наличие в среде веществ, которые способны стабилизировать частицы дисперсной фазы - стабилизаторов.
Если вспомнить график зависимости удельной поверхности частиц дисперсной фазы от их размеров d (см. рис. 1.2), станет ясно, что лиофобные золи занимают промежуточное положение между истинными растворами и грубодисперсными системами. Следовательно, получить коллоидные растворы можно измельчением крупных частиц до коллоидных размеров (диспергационные методы) я укрупнением молекул и ионов (конденсационные методы).
ДИСПЕРГАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ
Диспергационные методы - это способы получения лиофобных золей путем дробления крупных кусков до агрегатов коллоидных размеров.
Существенные черты диспергационных методов:
1. Измельчение производится в инертной среде.
2. Диспергирование является несамопроизвольным процессом. Образование дополнительной межфазной поверхности связано с накоплением дополнительной свободной поверхностной энергии и происходит за счет совершения внешней работы.
В зависимости от вида внешней работы, которая совершается над грубодисперсной системой, диспергационные методы можно подразделить на механическое, ультразвуковое и электрическое диспергирование.
Механическое дробление грубодисперсных систем осуществляется путем: раздробления, удара, истирания, расщепления.
Измельчение частиц до размеров в несколько десятков микрон осуществляется с помощью шаровых мельниц.
Шаровая мельница - это полый цилиндрический сосуд, частично заполненный шарами из того же материала, что и сам цилиндр (сталь, агат, фарфор и др.), занимающими 30-40% от общего объема сосуда. При медленном вращении цилиндра шары перекатываются, истирая и дробя материал.
Очень тонкое раздробление (до 0,1-1 микрона) достигается на специальных коллоидных мельницах с узким зазором между быстро вращающимся ротором (10-20 тыс. об/мин) и неподвижным корпусом, причем частицы разрываются или истираются в зазоре.