unde n este concentrația parțială a fazei dispersate;
NA este numărul Avogadro.
Deoarece concentrația parțială este definită ca numărul de particule pe unitatea de volum a sistemului dispersat, presiunea osmotică a sistemelor de dispersie este invers proporțională cu cubul razei particulelor. Liozolii au valoarea presiunii osmotice, proporțională cu presiunea osmotică a soluțiilor reale. Pe măsură ce dimensiunea particulelor crește, presiunea osmotică scade brusc.
O caracteristică de proprietate comună suspensii, pulberi, aerosoli și emulsii este tendința de sedimentare sau plutească la particulele fazei dispersate (sedimentare invers sau sedimentare).
Rata procesului de sedimentare este descrisă de ecuația Stokes:
U = (2 * g * (r - r0) * r2) / (9 * h)
unde r, r0 sunt densitățile fazei dispersate și mediul de dispersie.
Când sedimentarea într-un câmp de forță centrifugal (procese de centrifugare și separare) gravitațională accelerația g în formula se înlocuiește cu accelerația Stokes forței centrifuge:
unde R este de la axa de rotație la particula depusă.
La descrierea ratei de sedimentare inversă, diferența dintre densitățile fazei dispersate și mediul de dispersie din formula Stokes este scrisă ca: r0 - r.
Capacitatea sistemelor de dispersie la sedimentare este exprimată în termeni de constantă de sedimentare:
Pentru unitatea de constanta de sedimentare, Svedberg a fost adoptat (1Cb = 10-13 s). Pentru aerosoli, suspensii, aerosoli, valorile constantei de sedimentare sunt foarte mari (10 6 - 10 9 Sb). Dacă dimensiunea particulelor suspensiilor se apropie de dispersia ultramicroheterogenă, viteza de sedimentare este redusă drastic. Sedimentarea suspensiilor, emulsiilor, soluțiilor fin dispersate se efectuează într-un câmp centrifugal.
Depunerile de particule coloizi împiedică particulele de fază de mișcare termică, precum și efectul de difuzie: soluționarea diferenței coloizi de particule dispersate de concentrare ia naștere în fază, cauzată de difuzia particulelor sol în direcția opusă. Când se ia în considerare sedimentarea în sistemele microheterogene, efectul de difuzie practic nu este luat în considerare, dar pentru soluri este nevoie de scale. În acest sens, se introduc conceptele de sedimentare și fluxul de difuzie:
unde dn / dx este rata de difuzie;
u este volumul unei particule din faza dispersată;
În soluții, după un anumit timp după preparare, valorile fluxurilor de difuzie și sedimentare sunt echilibrate, adică sedimentare-difuzie stabilește echilibrul în. Factorii responsabili pentru stabilitatea sedimentării sistemelor dispersate sunt împărțiți în două grupuri: cinetice și termodinamice.
Stabilitatea sedimentării cinetice poate fi estimată cantitativ din constanta inversă de sedimentare:
Stabilitatea termodinamică a sedimentării se datorează legilor de difuzie și este direct legată de echilibrul de sedimentare-difuzie. Caracteristica cantitativă a rezistenței termodinamice de sedimentare este înălțimea hypsometrică:
Curs 8. PROPRIETĂȚI OPTICE ȘI METODE DE CERCETARE A SISTEMELOR DISPERSE
1. Neomogenitatea optică (anisotropia) a sistemelor de dispersie.
2. Aplicarea metodelor de lumină, electronică și ultramicroscopie în chimia coloidală.
3. Legea Rayleigh. Metode de investigare a sistemelor de dispersie bazate pe dispersia luminii.
4. Absorbția luminii și a culorii solurilor.