Книга представляет собой первую отечественную монографию по теории устойчивости коллоидов и тонких пленок, решающую роль в создании которой сыграли работы автора. Кратко изложена история становления учения об устойчивости коллоидов. Рассмотрены все наиболее важные вопросы, касающиеся физической теории агрегативной устойчивости и коагуляции лиофобных коллоидов. Основная часть материала книги отражает результаты оригинальных работ, выполненных автором и его сотрудниками за период с 1930-х годов по настоящее время.
Книга предназначена для научных работников, занимающихся вопросами физикохимии коллоидных и дисперсных систем, а также тонких жидких пленок.
Ил. 58. Табл. 9. Библиогр. 321 назв.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Предлагаемая книга посвящена проблеме, которая является центральной и специфичной для науки о коллоидно-поверхностных явлениях.
В то время как устойчивость обычных растворов имеет вполне однозначный смысл и ее нарушение связано с фазовым переходом, устойчивость коллоидов и вообще дисперсных систем может нарушаться в результате следующих процессов: во-первых, расслоения и выделения дисперсной системы с другой концентрацией или структурой (коацервация или образование периодической структуры); во-вторых, изменения дисперсного состава, точнее, изменения распределения частиц по размерам за счет диффузионных процессов перехода молекул от одних частиц к другим (обычно более крупным); в-третьих, коагуляции или в общем случае процессов агрегации и дезагрегации, идущих или параллельно или последовательно.
Первый случай не специфичен для коллоидов, так как аналогичен фазовым переходам в молекулярных растворах. Его разновидностям, приводящим к образованию периодических структур, посвящена прекрасная монография1 Ефремова. Поэтому мы не включили этот случай в книгу. В ней рассмотрен почти исключительно третий случай. Это объясняется тем, что второй случай, например старение золей, отвечает процессам, представляющим несравненно меньший практический интерес вследствие обычно медленного протекания, и несравненно меньший теоретический интерес вследствие простоты механизма и его трактовки. Наоборот, устойчивость коллоидов, связанная с резко замедленной коагуляцией, имеет разнообразные практические применения большого значения, и ее теория породила целую область фундаментальных разработок. Эти разработки связаны с изучением свойств тонких прослоек и действующих в них сил. Можно сказать, что исследования коагуляционной устойчивости коллоидов способствовали созданию новой науки — науки о поверхностных силах и их проявлениях в свойствах тонких, но полимолекулярных слоев. В свою очередь изыскания в этой новой области знания дали вклад и в смежные науки: учения о молекулярных силах, жидких кристаллах, электрохимию, теорию массопереноса, некоторые разделы неравновесной термодинамики, биофизику, гидротехнику и почвоведение, учение о земной коре. Поэтому было естественно объединить в одной книге проблему устойчивости коллоидов и тонких пленок.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.......................................... 3
Глава I. Исторический очерк............................... g
Литература......................................... 13
Глава Я. Основные виды устойчивости коллоидных систем............. jg
Глава III. Равновесие и расклинивающее давление тонких прослоек....... 20
Литература......................................... 27
Глава IV. Термодинамическая устойчивость тонких пленок ............ 28
§ 1. Условия устойчивости равновесия прослоек между параллельными
пластинками..................................... 28
§ 2. Условия устойчивости прослоек между выпуклыми телами....... 29
§ 3. Условия устойчивости смачивающих пленок................. 31
§ 4. Условия устойчивости прослоек между двумя одинаковыми флюидами .......................................... 35
Литература......................................... 54
Глава V. Дисперсионная слагающая расклинивающего давления.......... 55
Литература......................................... 60
Глава VI. Расклинивающее давление прослоек бинарных неионных растворов
и адсорбционная слагающая расклинивающего давления.............. 61
Литература......................................... 67
Глава VII. Электростатическая слагающая расклинивающего давления ..... 68
§ 1. Одиночный двойной электрический слой................... 68
§ 2. Механизм образования двойного ионного слоя............... 73
§ 3. Вывод формул электростатической слагающей расклинивающего
давления....................................... 78
§4. Зависимость электростатической слагающей расклинивающего давления и свободной энергии от толщины прослойки............. 85
§ 5. Взаимодействие сферических двойных слоев................. 91
§ 6. Расчет электростатической слагающей для смеси двух электролитов . . 94 § 7. Расчет ионно-электростатического отталкивания поверхностей с низкими потенциалами ................................ 97
§ 8. Влияние поправки Штерна............................ 98
§ 9. Эффект дискретности зарядов плотного слоя ионов............ 99
§10.Ионно-электростатическая слагающая расклинивающего давления для прослоек электролита между неодинаково заряженными поверхностями ........................................ 10*
Литература......................................... 1**
Глава VIII. Структурная слагающая расклинивающего давления ......... 1"
Литература......................................... 1*"
Глава IX. Условия и кинетика необратимой коагуляции............... 121
Литература........7................................ 12"
Глава X. Агрегативнаи устойчивость лиофобных коллоидов............ 130
§ 1. Общие положения................................. 130
§ 2. Плоские поверхности, силовой барьер..................... 132
§ 3. Сферические поверхности, силовой барьер.................. 134
§ 4. Сферические частицы, потенциальный барьер................. 136
§ 5. Влияние молекулярного конденсатора на агрегативную устойчивость
коллоидов...................................... 139
§ 6. О зависимости пороговой концентрации от размера сферических
частиц......................................... 142
§ 7. Низкие потенциалы ................................ 145
§ 8. Гетерокоагуляция................................. 146
Литература......................................... 152
Глава XI. Теория обратимой коагуляции........................ 153
§ 1. Начальная стадия обратимой коагуляции. Определение кинетических
коэффициентов................................... 153
§ 2. Общие уравнения кинетики, учитывающие распад агрегатов ....... 156
§ 3. Об интерпретации s-образных кривых кинетики коагуляции....... 160
§ 4. Основные закономерности быстрой коагуляции гидрозолей в дальнем
потенциальном минимуме............................ 163
§ 5. Описание старения агрегатов при коагуляции ................ 170
Литература......................................... 174
Глава XII. Теория прорыва свободных черных пленок................ 174
Литература......................................... 183
Приложение I. Свободная энергия заряженных частиц в растворе
электролита.......................................... Ig4
Литература......................................... 194
Приложение II. Устойчивость "сверхтонких" пленок............. 195
Литература......................................... 199
Приложение III. О существовании равновесных решений уравнений
коагуляции с распадом агрегатов............................. 199
Заключение.......................................... 202
Цена: 150руб.
