Коллоидная химия. Шпаргалка. Е. С. Мухачева

Соотношение между поверхностью и объемом характеризует удельная поверхность:

      S_уд = S / V.

      Для частиц сферической формы она равна:

      S_уд = 4 πr² / (4 / 3 πr) = 3 / r = 6 / d.

      Для частиц кубической формы –

      S_уд = 6l² / l³ = 6 / l,

      где r – радиус шара; d – его диаметр; l – длина ребра куба.

      Дисперсность D связана с удельной поверхностью S_уд:

      S_уд = S / V = k / d = kD,

      где V – объем дисперсной фазы, мл.

      Для сферических частиц уравнение принимает вид:

      k – коэффициент формы частиц; d – диаметр частицы, м².

      Формула для расчета удельной поверхности (S_уд) системы с шарообразными частицами:

      где n – число частиц, м³; S₀ – поверхность каждой частицы.

      где n₁ – число частиц, кг; r – плотность вещества, г/см³.

      Корреляционная спектроскопия рассеянного света: в определенном оптическом объеме V₀, подсчитывают число частиц n. Зная концентрацию частиц С и n, находят объем частицы

: 

= С / (vd),

      где d – плотность дисперсной фазы.

      Зная объем, можно вычислить радиус частиц:

      Зная радиус частиц, можно вычислить удельную поверхность S_уд.

      5. Коллоиды. Примеры коллоидных систем, их распространенность в природе и значение для современной технологии

      Дисперсионные микрогетерогенные системы, частицы дисперсной фазы которых имеют размеры 10^–7–10^–9 м и равномерно распределены в дисперсной среде, называют коллоидными растворами.

      1. Суспензоиды (или лиофобные коллоиды, необратимые коллоиды). Так называют коллоидные растворы металлов, их оксидов, гидроксидов, сульфидов и других солей. Первичные частицы дисперсной фазы коллоидных растворов этих веществ по внутренней структуре не отличаются от структуры соответствующего вещества и имеют кристаллическую решетку. Суспензоиды – типичные коллоидные системы с сильно развитой межфазной поверхностью. От суспензий они отличаются более высокой дисперсностью, но, как и суспензии, не могут длительно существовать в отсутствие стабилизатора дисперсности. Для получения устойчивых коллоидных растворов добавляют стабилизатор дисперсной системы ионной или молекулярной природы. Ионная стабилизация связана с присутствием электролитов, создающих ионные пограничные слои между дисперсной фазой и дисперсионной средой. Высокомолекулярные соединения (белки, полипептиды, поливиниловый спирт), добавляемые для стабилизации, называют защитными коллоидами. Адсорбируясь на границе раздела фаз, они образуют в поверхностном слое сетчатые структуры, создающие структурно-механический барьер, препятствующий объединению частиц дисперсной фазы. Структурно-механическая стабилизация имеет решающее значение для стабилизации взвесей,