Глава 24. Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем

§ 24.1. Броуновское движение

Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем можно исследовать, наблюдая броуновское движение, диффузию и осмос.

Броуновское движение проявляется в хаотическом и непрерывном движении частиц дисперсной фазы под действием ударов молекул дисперсионной среды (жидкости или газа), находящихся в состоянии интенсивного молекулярно-теплового движения. Оно наблюдается у любых мельчайших частиц и тем интенсивнее, чем выше температура и меньше масса частицы и плотность дисперсионной среды. Если крупные частицы перемещаются незначительно, то частицы коллоидной дисперсности, проявляя как поступательное, так и вращательное и колебательное броуновское движение, перемещаются в самых разных

на прав ле ни ях. На блю да е мая траектория движения представ ля ет со бой ло ма ную ли нию совершенно неопределенной конфигурации (рис. 24.1). Перемещение частиц фиксиру ют, на при мер, с по мо щью кинематографической микросъемки при наблюдении под микроскопом.

Крупные частицы при столкновении с молекулами окружающей среды получают импульсы, взаимно компенсирующие друг друга. Если же размеры час-

Рис. 24.1. Схема перемещения частицы при броуновском движении: Дх - величина смещения от точки 1 до точки 2; t - время

тиц невелики, то статистически всегда возможно, что за определенный интервал времени число ударов молекул или их интенсивность с одной стороны будут большими, чем с другой, в результате чего результирующая сила вызовет смещение частицы. Количественной мерой перемещения при броуновском движении является величина среднего смещения (или сдвига) частицыза некоторый промежуток времени t. Смещением или сдвигом называют расстояние между проекциями начальной 1 и конечной 2 точек траектории на оси смещения х. Смещение одинаково вероятно как слева направо, так и в противоположном направлении, поэтому при вычислении среднего смещения за большой промежуток времениможет быть равно нулю. В связи с этим вычисляют среднюю квадратичную величину всех смещений без учета направления движения: