Page 142 - 130

142

крива 2). Поява останнього зумовлена перевагою енергії притягання на дальніх
відстанях. Водночас на більш близьких відстанях переважає енергія
відштовхування. За таких умов частинки фіксуються одна відносно одної на
відстані h = 2r, що відповідає координаті другого енергетичного рівня. В
системі відбувається коагуляція з утворенням пухкого осаду. Такий осад можна
знову перевести у колоїдну систему методом пептизації.
  
При досить високих значеннях концентрації електроліту с  c , а h<<2r,
e
к
товщина ПЕШ стає недостатньою для попередження злипання частинок
(рис.3.33, б, крива 1). На всіх відстанях переважає енергія притягання −
відбувається коагуляція в першому енергетичному мінімумі (рис.3.32, а, крива
U(h)), при цьому утворюються щільні осади.
Теорія ДЛФО дає змогу теоретично визначити поріг коагуляції с к, не
проводячи експериментальних дослідів. Якщо концентрація електроліту с e
дорівнює критичній концентрації с к (поріг коагуляції), то сумарна потенціальна
крива U(h) торкається осі h в одній точці (рис.3.33, б, крива 4). Відсутність
потенціального бар'єру на кривій свідчить про те, що відбувається злипання
частинок при кожному зіткненні, тобто швидка коагуляція. Значення с к
du
розраховують за рівняннями U  ( U м )  0 і  0 , які визначають вигляд цієї
e
dh
кривої. Розв'язуючи систему цих рівнянь для заряджених частинок, одержуємо
вираз для порога коагуляції:
const
c  ,
к 6
z
де z − валентність йона-коагулятора. Таким чином, якщо згідно з
останнім рівнянням прийняти с к для одновалентного іона за одиницю, то
1 1 1 1
c c :  c :   : 1 :  : 1 : , або c c :  c :   729 : 11 1 : . Як бачимо,
k k k 6 6 k k k
2 3 64 729
теоретичні значення порогів коагуляції для одно-, дво- та тризарядних йонів
добре узгоджуються з експериментальними даними. Так, емпіричне правило
Шульце−Гарді одержало теоретичне обгрунтування.

3.4.6 Швидкість коагуляції