1,142 matches
-
și permite diferențierea lor de coloizii simpli și de soluțiile micromoleculare. Perrin a generalizat teoria cinetico-moleculară și în cazul sistemelor coloidale. El a aplicat relația lui van’t Hoff - π = R·T·C - și pentru calculul presiunii osmotice a sistemelor coloidale. S-a dovedit că această presiune depinde de gradul de dispersie, existând o anumită proporționalitate între aceste mărimi. 2.5.1.4. Sedimentarea coloizilor În sistemele coloidale propriu-zise (soli), sedimentarea constă în separarea sistemului respectiv în două straturi (sol și
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
t Hoff - π = R·T·C - și pentru calculul presiunii osmotice a sistemelor coloidale. S-a dovedit că această presiune depinde de gradul de dispersie, existând o anumită proporționalitate între aceste mărimi. 2.5.1.4. Sedimentarea coloizilor În sistemele coloidale propriu-zise (soli), sedimentarea constă în separarea sistemului respectiv în două straturi (sol și dizolvant) și în deplasarea stratului de separație rezultat cu o viteză constantă, numită viteză de sedimentare. 136 Se stabilește un echilibru între atracția gravitațională, care tinde să
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
136 Se stabilește un echilibru între atracția gravitațională, care tinde să sedimenteze particulele și forțele cinetico - moleculare (difuzie, mișcare browniană) care au tendința de a le împrăștia. Echilibrul de sedimentare stabilit între aceste forțe urmează relațiile distribuției statistice Boltzmann. Sedimentarea coloidală, cu o anumită viteză de sedimentare, urmează legile hidrodinamice ale curgerii și căderii particulelor, date de Bernoulli și Stokes. La echilibru, există o distribuție a particulelor coloidale în raport cu înălțimea asemănătoare cu distribuția moleculelor din aer. Procesul de separare a celor
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
Echilibrul de sedimentare stabilit între aceste forțe urmează relațiile distribuției statistice Boltzmann. Sedimentarea coloidală, cu o anumită viteză de sedimentare, urmează legile hidrodinamice ale curgerii și căderii particulelor, date de Bernoulli și Stokes. La echilibru, există o distribuție a particulelor coloidale în raport cu înălțimea asemănătoare cu distribuția moleculelor din aer. Procesul de separare a celor două faze ale sistemului prin depunerea fazei disperse se numește sedimentare. Sedimentarea sub acțiunea gravitației este funcție de timpul în care se depun particulele după dimensiunile lor. Viteza
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
Viteza de sedimentare depinde și de raza particulelor, astfel încât sedimentarea are loc stratificat, depunându-se întâi particulele cu raza mai mare. Acest proces mai depinde și de vâscozitatea mediului η, iar prin sedimentare se pot determina raza și masa particulelor coloidale: , unde g(ρ - ρ0) reprezintă intensitatea câmpului gravitațional, ρ este densitatea particulei, ρ0 este densitatea mediului (dizolvantului), iar g = 9,81 m/s2. Expresia razei particulei, conform formulei anterioare, este: Înlocuind valoarea atracției gravitaționale, obținem: Relația pentru calcularea masei particulei
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
ρ este densitatea particulei, ρ0 este densitatea mediului (dizolvantului), iar g = 9,81 m/s2. Expresia razei particulei, conform formulei anterioare, este: Înlocuind valoarea atracției gravitaționale, obținem: Relația pentru calcularea masei particulei este: 137 2.5.1.5. Tixotropia sistemelor coloidale Denumirea de tixotropie a fost dată de Freundlich fenomenului observat în 1927 de Paterfi la suspensiile concentrate de hidroxid feric. Sub acțiunea diferiților factori (timp, concentrație etc.) sistemele coloidale au tendința de structurare sau destructurare, manifestată printr-o modificare evidentă
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
calcularea masei particulei este: 137 2.5.1.5. Tixotropia sistemelor coloidale Denumirea de tixotropie a fost dată de Freundlich fenomenului observat în 1927 de Paterfi la suspensiile concentrate de hidroxid feric. Sub acțiunea diferiților factori (timp, concentrație etc.) sistemele coloidale au tendința de structurare sau destructurare, manifestată printr-o modificare evidentă a vâscozității. Tendința de restructurare se manifestă la suspensii diluate sau concentrate, paste, soluții de polimeri, rășini. Definiție. Micșorarea vâscozității unui sistem dispers, respectiv fluidizarea sa se numește tixotropie
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
face sub influența unor factori externi mecanici (de exemplu, malaxare) sau sub influența ultrasunetelor. Tixotropia este un fenomen reversibil pentru că la încetarea acțiunii acestor factori exteriori, sistemul revine la starea inițială. 2.5.2. Proprietăți optice Fenomenele optice ale sistemelor coloidale se pot grupa în fenomene optice generale, care se produc în toate sistemele fizico - chimice (reflexia, absorbția, interferența etc.) și fenomene optice coloidale, caracteristice sistemelor ultramicroeterogene (efectul Tyndall, opalescența, fluorescența etc.). 2.5.2.1. Opalescența La trecerea luminii printr-
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
acestor factori exteriori, sistemul revine la starea inițială. 2.5.2. Proprietăți optice Fenomenele optice ale sistemelor coloidale se pot grupa în fenomene optice generale, care se produc în toate sistemele fizico - chimice (reflexia, absorbția, interferența etc.) și fenomene optice coloidale, caracteristice sistemelor ultramicroeterogene (efectul Tyndall, opalescența, fluorescența etc.). 2.5.2.1. Opalescența La trecerea luminii printr-un coloid incolor se observă o difuzie a luminii, solul apărând opalescent, uneori cu schimbarea culorii. Fenomenul de opalescență la coloizi este produs
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
cu atât mai mare cu cât indicii de refracție ai celor două faze care alcătuiesc sistemul sunt mai mari. Opalescența crește foarte mult cu temperatura, fiind maximă la temperatura critică, când fenomenul este vizibil cu ochiul liber. Determinarea opalescenței soluțiilor coloidale se face prin metoda nefelometrică. Măsurarea intensității opalescenței servește la determinarea concentrației fazei disperse a unui sistem. Aparatele folosite se numesc nefelometre. 2.5.2.2. Absorbția. Culoarea coloizilor La trecerea luminii printr-un mediu, o parte din energia luminii
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
numesc nefelometre. 2.5.2.2. Absorbția. Culoarea coloizilor La trecerea luminii printr-un mediu, o parte din energia luminii incidente rămâne sub diferite forme în mediul respectiv, fiind absorbită de mediu. Absorbția luminii de către coloizi crește cu mărimea particulelor coloidale. Lumina care străbate un mediu transparent cu grosime d urmează legea lui Lambert a absorbției luminii: , unde I este intensitatea luminii după trecerea prin mediu, I0 este intensitatea luminii incidente iar k reprezintă coeficientul de absorbție sau de extincție (când
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de obicei foarte intense și persistente, putându-se observa până la o diluție de 1 / 5·106. Exemplu: pentru obținerea sticlei de rubin din care se confecționează lanternele de căi ferate, de automobile sau biciclete, sunt suficiente câteva grame de aur coloidal la o tonă de sticlă. Intensitatea culorii este de 400 de ori mai mare decât cea a unei soluții echivalente de fucsină (colorant organic roșu). 2.5.2.3. Efectul Tyndall Este caracteristic coloizilor cu un grad de dispersie mic
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
mare față de particulă, are loc un fenomen de difuzie. Definiție. Difracția printr-un mediu care conține neomogenități spațiale mici, care redistribuie destul de uniform lumina în toate direcțiile, se numește difuzia luminii. Un fascicul de raze ce trece printr-o soluție coloidală este difuzat în toate direcțiile și polarizat. Privind perpendicular pe direcția de incidență a fasciculului luminos, cu ajutorul ultramicroscopului, se observă un con luminos, numit conul lui Tyndall. 140 Explicația acestui fenomen a fost dată de Rayleigh pe baza fenomenelor de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
Explicația acestui fenomen a fost dată de Rayleigh pe baza fenomenelor de difracție a luminii. El a explicat în același mod și culoarea albastră a cerului. Difuzia luminii pe particulele gazoase și lichide are loc la fel ca pe particulele coloidale, dar este mult mai slabă și nu se poate observa decât în spații foarte mari, cum sunt atmosfera sau apele mărilor și oceanelor. Culoarea apelor marine se datorează și unui fenomen de absorbție a luminii care completează difuzia. O aplicație
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
se datorează și unui fenomen de absorbție a luminii care completează difuzia. O aplicație a efectului Tyndall este ultramicroscopul (fig. 2.7.). Acesta este format dintr-un microscop prin care trece lumina difuzată de particulele fazei disperse dintr-un sistem coloidal, iluminate de o sursă ale cărei raze sunt limitate de o serie de fante și lentile ce concentrează lumina într-un con Tyndall (fig. 2.8.). Particulele cu rază mai mare pot fi distinse ca puncte separate, iar cele de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
poate fi fotografiată la ieșirea din sistemul optic, fluxul de electroni căzând pe o placă fotografică. Imaginea se poate vedea cu ochiul liber dacă electronii lovesc un ecran fluorescent. 2.5.3. Proprietăți electrice Starea de dispersie înaintată a sistemelor coloidale conferă acestora și proprietăți electrice speciale. Cele mai cunoscute fenomene electrice coloidale sunt electroforeza și electroosmoza. Unul dintre factorii cei mai importanți de care depind fenomenele electrice coloidale este suprafața de separare foarte mare a sistemelor respective, dar asta nu
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
pe o placă fotografică. Imaginea se poate vedea cu ochiul liber dacă electronii lovesc un ecran fluorescent. 2.5.3. Proprietăți electrice Starea de dispersie înaintată a sistemelor coloidale conferă acestora și proprietăți electrice speciale. Cele mai cunoscute fenomene electrice coloidale sunt electroforeza și electroosmoza. Unul dintre factorii cei mai importanți de care depind fenomenele electrice coloidale este suprafața de separare foarte mare a sistemelor respective, dar asta nu înseamnă că aceste fenomene sunt doar „de suprafață”. 2.5.3.1
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
fluorescent. 2.5.3. Proprietăți electrice Starea de dispersie înaintată a sistemelor coloidale conferă acestora și proprietăți electrice speciale. Cele mai cunoscute fenomene electrice coloidale sunt electroforeza și electroosmoza. Unul dintre factorii cei mai importanți de care depind fenomenele electrice coloidale este suprafața de separare foarte mare a sistemelor respective, dar asta nu înseamnă că aceste fenomene sunt doar „de suprafață”. 2.5.3.1. Conductibilitatea sistemelor coloidale. Stratul dublu electric Sistemele coloidale au, în general, o conductibilitate electrică redusă (ɣ
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
și electroosmoza. Unul dintre factorii cei mai importanți de care depind fenomenele electrice coloidale este suprafața de separare foarte mare a sistemelor respective, dar asta nu înseamnă că aceste fenomene sunt doar „de suprafață”. 2.5.3.1. Conductibilitatea sistemelor coloidale. Stratul dublu electric Sistemele coloidale au, în general, o conductibilitate electrică redusă (ɣ = 10-6 Ω-1·cm-1, la 180C). Această conductibilitate caracteristică este determinată de încărcarea electrică a suprafețelor de separare. Semnul sarcinii superficiale, a cărei proveniență depinde de natura și
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
cei mai importanți de care depind fenomenele electrice coloidale este suprafața de separare foarte mare a sistemelor respective, dar asta nu înseamnă că aceste fenomene sunt doar „de suprafață”. 2.5.3.1. Conductibilitatea sistemelor coloidale. Stratul dublu electric Sistemele coloidale au, în general, o conductibilitate electrică redusă (ɣ = 10-6 Ω-1·cm-1, la 180C). Această conductibilitate caracteristică este determinată de încărcarea electrică a suprafețelor de separare. Semnul sarcinii superficiale, a cărei proveniență depinde de natura și condițiile fiecărui sistem, se stabilește
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
ε = 56) și pozitiv față de benzen (ε = 2) sau sulfură de carbon (ε = 2,6). grăuncioare de polen (optic; electronic) particulă de argint (electronic) 142 În afara cauzelor care determină în mod obișnuit încărcarea electrică a două corpuri, în cazul sistemelor coloidale mai trebuie considerate și următoarele: disocierea electrică a unor molecule de pe suprafața fazei disperse; adsorbția unor ioni din mediul înconjurător; adsorbția unor molecule din soluție. Migrarea particulelor coloidale sub acțiunea curentului electric se datorează în special acestor sarcini ionice. Viteza
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
determină în mod obișnuit încărcarea electrică a două corpuri, în cazul sistemelor coloidale mai trebuie considerate și următoarele: disocierea electrică a unor molecule de pe suprafața fazei disperse; adsorbția unor ioni din mediul înconjurător; adsorbția unor molecule din soluție. Migrarea particulelor coloidale sub acțiunea curentului electric se datorează în special acestor sarcini ionice. Viteza sau mobilitatea particulelor coloidale este aceeași ca a ionilor simpli (aproximativ 10-4 cm2/V·s) și necesită un consum de energie la fel de mare. Numărul particulelor coloidale fiind însă
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
și următoarele: disocierea electrică a unor molecule de pe suprafața fazei disperse; adsorbția unor ioni din mediul înconjurător; adsorbția unor molecule din soluție. Migrarea particulelor coloidale sub acțiunea curentului electric se datorează în special acestor sarcini ionice. Viteza sau mobilitatea particulelor coloidale este aceeași ca a ionilor simpli (aproximativ 10-4 cm2/V·s) și necesită un consum de energie la fel de mare. Numărul particulelor coloidale fiind însă mult mai mic decât cel al moleculelor și ionilor din soluții, numărul de sarcini electrice transportate
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
Migrarea particulelor coloidale sub acțiunea curentului electric se datorează în special acestor sarcini ionice. Viteza sau mobilitatea particulelor coloidale este aceeași ca a ionilor simpli (aproximativ 10-4 cm2/V·s) și necesită un consum de energie la fel de mare. Numărul particulelor coloidale fiind însă mult mai mic decât cel al moleculelor și ionilor din soluții, numărul de sarcini electrice transportate este mai mic și deci, conductibilitatea electrică este și ea mult mai mică decât cea a conductorilor, apropiindu-se mai mult de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
transportate este mai mic și deci, conductibilitatea electrică este și ea mult mai mică decât cea a conductorilor, apropiindu-se mai mult de cea a dielectricilor și a semiconductorilor. La suprafața de contact dintre cele două faze ale unui sistem coloidal apar spontan sarcini electrice care formează un strat electric dublu și prezintă o diferență de potențial datorită schimbului de ioni. În cazul coloizilor, la care fazele în contact nu sunt fixe, ci se deplasează una față de cealaltă, producerea diferenței de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]