Для характеристики быстрой коагуляции используется период коагуляции (период половинной коагуляции) .
Период коагуляции () - это время, через которое концентрация коллоидных частиц уменьшается в два раза.
Согласно теории быстрой коагуляции, константа коагуляции зависит от коэффициента диффузии и может быть вычислена по уравнению
Если подставить в это уравнение величину коэффициента диффузии (уравнение 9.5), получим:
Таким образом, зная вязкость дисперсионной среды и температуру, можно вычислить константу скорости быстрой коагуляции. Теория Смолуховского неоднократно проверялась экспериментально и получила блестящее подтверждение, несмотря на сделанные автором допущения.
МЕДЛЕННАЯ КОАГУЛЯЦИЯ
Медленная коагуляция связана с неполной эффективностью столкновений вследствие существования энергетического барьера. Простое введение величины степени коагуляции в формулы теории Смолуховского не привело к согласию теории с опытом. Более совершенную теорию медленной коагуляции разработал Н. Фукс. Он ввел в кинетическое уравнение коагуляции множитель, учитывающий энергетический барьер коагуляции :
где - константа скорости медленной коагуляции; - константа скорости быстрой коагуляции; Р - стерический фактор; - потенциальный барьер коагуляции; k - постоянная Больцмана, равная - постоянная Авогадро.
Таким образом, для расчета константы скорости медленной коагуляции необходимо знать потенциальный барьер коагуляции, величина которого зависит прежде всего от дзета-потенциала.
3.5.4.
ФАКТОРЫ УСТОЙЧИВОСТИ ЛИОФОБНЫХ ЗОЛЕЙ
Фактор устойчивости, или коэффициент замедления W, показывает, во сколько раз константа скорости медленной коагуляции меньше константы скорости быстрой коагуляции.
Следует отметить пять факторов устойчивости, которых два первых играют главную роль.
1. Электростатический фактор устойчивости.
Он обусловлен наличием ДЭС и дзета-потенциала на поверхности частиц дисперсной фазы.
2. Адсорбционно-сольватный фактор устойчивости.
Он обусловлен снижением поверхностного натяжения в результате взаимодействия дисперсионной среды с частицей дисперсной фазы. Этот фактор играет заметную роль, когда в качестве стабилизаторов используются коллоидные ПАВ, с которыми мы познакомимся позднее.
3. Структурно-механический фактор устойчивости.
Он обусловлен тем, что на поверхности частиц дисперсной фазы образуются пленки, обладающие упругостью и механической прочностью, разрушение которых требует времени и затраты энергии. Этот фактор устойчивости реализуется в тех случаях, когда в качестве стабилизаторов используются высокомолекулярные соединения (ВМС).
