Радиохимия. ВСЕ ЛЕКЦИИ РХ 7 СЕМЕСТР. Содержание лекции
 Скачать 2.62 Mb.
|
Параметры поверхностиПоверхностная энергия GS = σ · S.Поверхностное натяжение определяет резкость перехода от одной фазы к другой, различие между соприкасающимися фазами. Чем более резко различаются по природе сопряженные фазы, тем больше поверхностное натяжение.Удельная поверхность тела определяется отношением площади его поверхности S1,2 между фазами 1 и 2 к объему тела V:где k – коэффициент формы частицыИзменение удельной поверхности существенно зависит от формы частиц. Например, А >> а:для пленки –· для бруска –для куба -Удельная поверхность кубических тел в зависимости от степени измельченияa, см Число частиц Sуд., см2/см3 1 1 6 10-1 ( 1 мм) 103 6 · 10 10-4 ( 1 мкм) 1012 6 · 104 (6 м2/см3) 10-7 ( 1 нм) 1021 6 · 107 (6000 м2/см3) Образование двойного электрического слоя1. ДЭС образуется в результате поверхностной ионизации - перехода ионов или электронов из одной фазы в другую.ДЭС образуется на межфазной поверхности между водой и малорастворимым AgI. При растворении AgI в воду преимущественно переходят катионы Ag+, т.к. они сильнее гидратируются, чем I- . В результате поверхность иодида серебра будет иметь некоторый избыток отрицательных ионов иода (потенциалопределяющих ионов), который нейтрализует избыток положительных ионов серебра в прилегающем водном слое (противоионы). Изоэлектрическая точка (ИЭТ) - отрицательный логарифм концентрации потенциалопределяющего иона, при которой суммарный электрический заряд на поверхности равен 0 ( в отсутствии посторонних ионов):ИЭТ+ = -lgC+ или ИЭТ- = -lgC- .ИЭТ связана с произведением растворимости:где ν+ и ν- - стехиометрические коэффициенты ионов.Например, добавление в систему металл-вода NaCl приводит к избирательной адсорбции Cl- на поверхности металла. Появляется избыточный отрицательный заряд на поверхности металла и положительный (Na+) в ближайшем слое раствора, т.е. на межфазной поверхности образуется двойной электрический слой.3. ДЭС может образовываться благодаря ориентированию полярных молекул сопряженных фаз в результате их взаимодействия.Этот механизм реализуется в том случае, если составляющие фазы системы не способны обмениваться зарядами. Следовательно, ДЭС образуется в результате адсорбции недиссоциирующих полярных молекул, находящихся в растворе.ДЭС могут образовывать и неполярные молекулы и атомы, которые могут поляризоваться в силовом поле поверхности раздела.Строение ДЭС1. Согласно представлениям Гельмгольца заряды располагаются в виде двух рядов разноименных ионов: ряд потенциалопределяющих ионов на расстоянии, равном их радиусу в несольватированном состоянии и прилегающий к нему ряд противоионов. Толщина электрического слоя близка к молекулярным размерам или размерам сольватированных ионов.2. ДЭС имеет диффузное (размытое) строение и все противоионы находятся в его диффузной части.3. Современная теория ДЭС: слой противоионов состоит из двух частей.Одна часть примыкает непосредственно к межфазной поверхности и образует адсорбционный слой (слой Гельмгольца) толщиной δ, равной радиусу гидратированных (сольватированных) ионов, его составляющих.Другая часть противоионов находится в диффузной части - диффузный слой с потенциалом φδ и толщиной λ, который может быть значительным, что зависит от свойств и состава системы.Строение мицеллыНа поверхности оксидов, находящихся в растворе, в качестве потенциалопределяющих ионов выступают Н+ и ОН- в зависимости от кислотности среды. В результате преобладающей адсорбции одного из этих ионов поверхность оксида приобретает соответствующий заряд, причем знак заряда поверхности в той или иной области рН определяется кислотно-основными свойствами оксида.Например, SiO2 обладает ярко выраженными кислыми свойствами, и поэтому в широкой области рН (выше ИЭТ = 2,0) его поверхность заряжена отрицательно Устойчивость дисперсных систем
|