1 ноября, 2012 
admin Теория ДЛФО ограничивается рассмотрением потенциальных кривых для двух дисперсных частиц. Это объясняется тем, что коагуляция, протекающая в~ разбавленных золях, определяется парным взаимодействием частиц, положенным, как мы видели, в основу теорий кинетики коагуляции Смолуховского и Н. А. Фукса. Однако для определения условий устойчивости концентрированных золей необходимо учитывать коллективные взаимодействия частиц. Такие золи не только обладают практически достаточной стабильностью, но часто обнаруживают и периодическое расположение частиц аналогично узлам кристаллической решетки. Подобные периодические коллоидные структуры образуют, например, некоторые вирусы и монодисперсные латексы. Условием периодичности, конечно, является прежде всего достаточная монодисперсность системы. Как отметили еще Бернал и Фанкухен, периодическое расположение свидетельствует о дальнодействующих силах между коллоидными частицами.
Метод построения кривых взаимодействия трех плоских частиц разработали И. Ф. Ефремов и С. В.’Нерпин. Из построенных ими потенциальных кривых следует, что при малой концентрации дисперсной фазы глубина потенциальных ям уменьшается с увеличением толщины частиц; одновременно с этим увеличивается размытость ям и крутизна потенциального барьера. При высокой концентрации дисперсной фазы глубина потенциальных ям меньше для тонких частиц. Наконец, при равных и достаточно больших расстояниях между толстыми и тонкими плоскими частицами энергетический барьер для тонких частиц выше, что ведет к повышенной устойчивости тонких пластинок. При возрастании концентрации дисперсной фазы расстояние между поверхностями и, следовательно, устойчивость резко снижаются для мелких частиц, что является причиной их агрегирования при таких концентрациях, когда низкодисперсные системы могут быть еще устойчивыми.
Такое агрегирование происходит вследствие «тесноты», когда частицы даже независимо от броуновского движения оказываются на расстояниях, при которых они принуждены скатываться в первичную потенциальную яму. В этом случае нарушение агрегатив — ной устойчивости происходит по механизму, отличному от коагуляции электролитами.
Эти выводы получены в результате рассмотрения модельной системы, представляющей три плоские частицы, при условии постоянства заряда и потенциала поверхности частиц и при одной и той же концентрации электролита. Однако, несмотря на допущенные упрощения, эти выводы качественно согласуются и с опытными данными, полученными при изучении систем, состоящих из множества частиц, т. е. при изучении реальных дисперсных систем.
Аналогичный метод использован и для изучения влияния концентрации дисперсной фазы лиофобных золей на их устойчивость при различных концентрациях электролитов. Учет коллективного взаимодействия коллоидных частиц позволяет объяснить существенные различия в закономерностях коагуляции электролитами разбавленных и нарушении устойчивости концентрированных лиофобных золей. В частности, было найдено, что при постоянной объемной концентрации дисперсной фазы устойчивость концентрированных систем с увеличением размера частиц проходит через максимум. Этот вывод был экспериментально подтвержден Отте — вилем Шоу. Если же численная концентрация частиц остается неизменной, то устойчивость системы с увеличением размера частиц снижается монотонно. Одновременно для больших сферических частиц и толстых пластинчатых частиц характерно наличие глубокого вторичного минимума на потенциальных кривых, вследствие чего процессы дальней агрегации должны быть особенно распространены в низкодисперсных системах.
Опубликовано в рубрике 