Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

A mikrofázisok közötti taszító és vonzó kölcsönhatások: DLVO-elmélet Tárgyalás: részecske-részecske (pár)kölcsönhatások alapján. Elektromosan stabilizált.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "A mikrofázisok közötti taszító és vonzó kölcsönhatások: DLVO-elmélet Tárgyalás: részecske-részecske (pár)kölcsönhatások alapján. Elektromosan stabilizált."— Előadás másolata:

1 A mikrofázisok közötti taszító és vonzó kölcsönhatások: DLVO-elmélet Tárgyalás: részecske-részecske (pár)kölcsönhatások alapján. Elektromosan stabilizált szolokban kialakuló kölcsönhatások (a szolstabilitás DLVO-elmélete) DLVO: D: Derjaguin; L: Landau; V: Verwey; O: Overbeek; Az elmélet szerint a részecskék között elektrosztatikus (taszító) és diszperziós (vonzó) kölcsönhatás van.

2 Diszperziós (van der Waals) vonzás: A különböző mikrofázisokat alkotó atomok, ill. molekulák közötti vonzásból származik (univerzális). A kölcsönhatásokat páronként összegzik. London-féle diszperziós vonzás, molekulák között: 1/r 6 Két kolloid részecske közötti vonzó kölcsönhatási energia (V A ) jóval nagyobb hatótávolságú (H << a): V A = - (Aa/12H) A: az összetett (komplex) Hamaker állandó (mikrofázisok és a diszperziós közeg minőségétől függ).

3 A Hamaker-állandó értékét megszabják: A fázisok atomsűrűségei és a polarizálhatóság H < 0,3 nm végtelen energiák (elvész az összefüggés fizikai tartalma) Hamaker állandó értéke általában: J. Kondenzált fázis a részecskék között csökkenti ennek értékét. POLARITÁS! Demonstráció! Durva diszperz kvarc szemcsék aggregációja és ülepedése hexánban, ill. vízben.

4 Elektrosztatikus taszítás: Az elektromos kettősrétegek átfedéséből származik:

5 Elektrosztatikus taszítás: Az elektromos kettősrétegek átfedéséből származik:

6 Elektrosztatikus taszítás: Az elektromos kettősrétegek átfedéséből származik:

7 Elektromos kettősréteg taszítás: A kettősrétegek kismértékű átlapolódása esetén: V R = 2π  a(  St ) 2 exp[-  H] (Exponenciális függés a távolságtól!!!)

8 Analitikus megoldás nem lehetséges, számítása csak egyszerűsítő feltételek mellett lehetséges: 1.  0 = áll. (a kettősrétegek átfedése során a felületi töltéssűrűség állandó és  0 változik) vagy  0 = áll. (és  0 változik). A felületi töltéssűrűség (  0 ) és a felületi potenciál kapcsolata diffúz kettősrétegek és kis potenciálok esetén:  0 =    0  : a diszperziós közeg abszolút permittivitása. Az elektrolit töménység (  ) megváltozása módosíthatja a  0, ill.  0 értékét is. Attól függ, hogyan nyert töltést a felület (disszociáció, adszorpció). 2.  0 nagysága (kisebb v. nagyobb mint kT/e; értéke 25,6 mV 25 o C-on. 3. A kölcsönható fázisok geometriája (sík v. gömb) 4. Az elektromos kettősrétegek vastagsága a részecskék méretéhez képest;  a >> 1 v.  a << 1

9 A DLVO-elmélet szerint: A totális részecske-részecske kölcsönhatási energia: V T = V R + V A Stabil szol: V max > kT Lassú vagy gyors koaguláció Born-taszítás: primer energia minimum (koaguláció) Főleg nagyobb részecskék esetén: szekunder energia minimum (flokkuláció) Aggregáció, aggregatív és eloszlási állandóság Szuszpenziók (durva diszperziók): eloszlási állandóság nincs 3/2kT

10 Kritikus koaguláltató koncentráció (c.c.c. vagy c koag, c flok ): Definíció.: az ellenionnak (koaguláltató ionnak) a tömbfázisban levő olyan legkisebb koncentrációja, amelynél a lassú koaguláció már gyors koagulációba csap át (V max = 0) A sebessége mérhető: ultramikroszkóppal vagy abszorbancia méréssel A tapasztalatok szerint: c.c.c ~ 1/z 6 Schulze-Hardy szabály z= 1, 2, 3: 1000:16:1,3 V R + V A = 0 és (dV T /dH) = 0 feltélek alapján a c.c.c. meghatározható a DLVO- elmélet alapján is (a DLVO-elmélet kísérleti igazolása).

11 A c.c.c. kísérleti értékei negatív felületi töltésű AgI-szol esetén: _____________________________________________ Elektrolitc.c.c. [mmol/dm 3 ] _____________________________________________ LiNO Ca(NO 3 ) 2 2,4 Al(NO 3 ) 3 0,067 _____________________________________________ NaNO KNO RbNO _____________________________________________ AgNO 3 0,01! _____________________________________________ Demonstráció!

12 Turbidimetria d Az átmenő fény intenzitása csökken, mert zavaros lesz a szol az aggregáció következtében


Letölteni ppt "A mikrofázisok közötti taszító és vonzó kölcsönhatások: DLVO-elmélet Tárgyalás: részecske-részecske (pár)kölcsönhatások alapján. Elektromosan stabilizált."

Hasonló előadás


Google Hirdetések