RU
Ионно-электростатическое взаимодействие гидрофобных коллоидных частиц в бинарном электролите на малых удалениях
Номер: 1 (349), 2016Страницы: 74-77
Раздел: Процессы и аппараты
Автор(ы): К.В. Деревенко, В.С. Федоров, А.Л. Бахчевников
Аннотация:
Проведенные в представленной работе исследования посвящены совершенствованию теоретических аспектов основных закономерностей и механизмов процессов, приводящих к возникновению ионно-электростатического взаимодействия лиофобных коллоидных систем в бинарном электролите. Существующая на современном этапе модель данного взаимодействия имеет ряд неточностей. Ранее авторами была предложена физическая модель, основанная на положении о нарушении в зоне перекрытия равновесного состояния между силами электростатического взаимодействия и тепловым движением ионов для случая сравнительно больших расстояний между коллоидными частицами. В настоящей работе предложенный ранее подход распространен на случай сравнительно небольших расстояний между частицами. В ходе проведенных исследований установлено, что на малых удалениях возникает взаимодействие не только между двойными диффузионными слоями сближающихся частиц, но и взаимодействие диффузионных слоев с поверхностными зарядами частиц. В результате этого возникают силы непосредственного электростатического отталкивания между сближающимися одноименно заряженными частицами. Кроме того, на малых удалениях возникает перекрытие двойных диффузионных слоев с объемами соседних коллоидов, в результате чего происходит вытеснение ионов из потенциальной зоны перекрытия и, соответственно, дополнительное увеличение концентрации ионов в зоне перекрытия частиц. На основании внесенных коррективов разработан математический аппарат, позволяющий оценить энергию ионно-электростатического взаимодействия гидрофобных коллоидных систем в бинарном электролите на сравнительно небольших расстояниях. Полученная модель может быть использована при разработке лакокрасочных покрытий, предназначенных для защиты технологического оборудования пищевой промышленности от коррозионного воздействия окружающей среды.
Ключевые слова: ионно-электростатическое взаимодействие, двойной электрический слой, бинарный электролит, коионы, противоионы, энергия отталкивания, зона перекрытия
EN
Ionic-electrostatic interaction of hydrophobic colloidal particles in binary electrolyte at short range
Number: 1 (349), 2016Pages: 74-77
Section: Processes & Apparatus
Authors(s): K.V. Derevenko, V.S. Fedorov, A.L. Bakhchevnikov
Annotation:
Described in this work research is devoted to the improvement of the theoretical aspects of the basic principles and mechanisms of the processes leading to the beginning of ionic-electrostatic interaction of lyophobic colloidal systems in binary electrolyte. At present the existing model of the interaction contains a number of inaccuracies. Previously the authors suggested a physical model based on the position of the overlap area of the balanced condition between the electrostatic interaction forces and the thermal ions motion in the case of relatively large distances between colloidal particles. In this work, the described earlier approach is widened to the case of relatively small distances between particles. During the research it was found that at short distances there is the interaction not only between the double-diffusion layers of the approaching particles, but also between the diffusion layers with the surface particles charges. As a result there appear the direct forces of electrostatic repulsion between the drawing like-charged particles. In addition, at small distances there appear the double-diffusion layers overlap with volumes of adjacent colloids, causing the displacement of the potential overlapping area and, respectively, additional increase of the ion concentration in the particles overlapping area. According to the changes, the mathematical apparatus for assessing the ionic-electrostatic interaction of hydrophobic colloidal systems in binary electrolyte at relatively short distances is developed. The final model can be used for can be used for the development of coatings designed to protect technological equipment of food industry from the environmental corrosive effects.
Keywords: ionic-electrostatic interaction, double electric layer, binary electrolyte, co-ions, counter ions, energy of pushing away, overlapping zone