Page 139 - 130

139

3.4.5.3 Теорія стійкості систем ДЛФО
Сучасну теорію стійкості колоїдних систем розробили Б.В.Дерягін,
Л.Ландау (1937), Е.Фервей, Я.Овербек (1941). За першими літерами прізвищ
авторів теорія отримала назву ДЛФО. Вона розглядає процес коагуляції як
результат спільної дії молекулярної енергії притягання U м і електростатичної
енергії відштовхування U е. Залежно від балансу цих енергій, в тонкому шарі
рідини між будь-якими частинками при їх наближенні виникає
розклинювальний тиск рідкого прошарку П заг, тобто розклинювальний тиск є
сумарним параметром, який враховує як енергію притягання U м, так і енергію
відштовхування U е. Існування розклинювального тиску П заг встановлено
прямими дослідами на паралельних пластинках.
Як свідчить теорія ДЛФО, загальний розклинювальний тиск П заг
дорівнює сумі позитивної складової розклинювального тиску П е
(відштовхування), зумовленої збільшенням потенціальної енергії молекул та
йонів у тонкому шарі h рідини між частинками і негативної складової
розклинювального тиску П м (стиснення плівки), зумовленої молекулярними
силами притягання між частинками. Таким чином, властивості тонкого шару h
між частинками визначають стійкість колоїдних розчинів.
Згідно з теорією ДЛФО
A
e
      64сRT 2  h 
заг е м 3 , (3.22)
h
де с – концентрація йонів в розчині;
γ – визначається потенціалом поверхні;
χ – величина, обернена товщині дифузійного шару;
h – відстань між частинками;
А – константа молекулярних сил притягання;
R – газова стала;
Т – температура.
Як бачимо, при перевазі П е загальний розклинювальний тиск П заг>0 і
може скомпенсувати зовнішній тиск рідини. Це призведе до стабілізації шару
рідини між частинками з рівноважною товщиною h. Якщо ж П м більша, то
П заг<0. Це призведе до зменшення прошарку рідини, його нестабільності,
розриву і коагуляції. Для визначення енергетичного стану колоїдної системи
знаходять загальну енергію взаємодії між двома частинками. Вона дорівнює
сумі енергій електростатичного відштовхування U е та молекулярного
притягання U м. Оскільки кожна з цих енергій є функцією від відстані h між
частинками, то
dU  П dh , (3.23)
e е
dU  П dh , (3.24)
м м
де П е і П м − вже відомі електростатична і молекулярна складові
розклинювального тиску. Інтегрування останніх рівнянь дає можливість
визначити загальну енергію взаємодії колоїдних частинок