Коллоидная химия

2 – потенциальный максимум на пути сближения частиц, который препятствует сближению частиц и их агрегации. Его наличие говорит об устойчивости дисперсной системы к агрегации.

3 – вторичный минимум связан с процессом флокуляции.

Устойчивость лиофобных систем, стабилизированных электролитами, зависит от соотношения величины электростатического барьера и кинетической энергии частиц E_К, участвующих в броуновском движении.

Состояние коллоидной системы зависит от баланса энергии притяжения и отталкивания. преобладание Е_отт приводит к устойчивости системы. преобладание Е_прит вызывает коагуляцию.
при малых h (h → 0; Еотт→const; Епр→-∞)

при больших h , т.к. экспоненциальная зависимость убывает быстрее, между частицами преобладает Епр

на средних расстояниях – Еотт.

Частицы дисперсной фазы обладают определенной кинетической энергией Е_кин = кТ, за счет которой они могут сближаться. В зависимости от соотношения величины ∆U(_max) и глубины потенциальных ям (Е_min) возможны следующие состояния дисперсных систем:

1. 
   ∆U(_max) » кТ
   

и неглубокий вторичный

минимум

Оставаясь неустойчивой термодинамически, такая система устойчива кинетически. Кинетическая устойчивость может быть повышена также разбавлением коллоидного раствора, т.е. уменьшением числа соударений частиц системы.

2. 
   ∆U(_max) ≈ ∆U(_min2) ≤ кТ – броуновское движение может сблизить частицы до таких расстояний, что они попадут в первую потенциальную яму, возможна коагуляция.
   

3. 
   при умеренно глубоком вторичном минимуме
   

и заметном барьере ∆U(_max) = 5-10 кТ

возникает дальнее взаимодействие – образуются флокулы, возможно структурообразование

Именно так образуются гели, имеющие т. н. коагуляционные структуры (см. раздел 6). Их вязкость значительно превышает вязкость систем в свободнодисперсном виде. Между частицами дисперсной фазы при этом сохраняются прослойки среды.

Приведенные закономерности хорошо согласуются с поведением гидрофобных золей.