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制浆造纸原理与工程 造纸湿部化学(下)华南理工何北海.pdf
(五)胶体的稳定性
DLVO理论
• 本世纪40年代,苏联人Derjaguin 和
Landau(1941),荷兰人Verwey 和Overbeek
(1948)分别独立地创立了用能量变化定量
描述憎水胶体稳定性的理论,一般称之为
DLVO理论。
• 该理论定量地解释了溶胶的凝聚现象,从
理论上阐明了Schulze-Hardy规则,使胶体
体系的研究进入了一个新阶段。
胶体分散相分子间的作用力
• 几种情况:当两者的
表面电位相等时,得到
曲线1所示的斥力;当表
面电位为零或表面电位
符号相反时,得到曲线3、
4所示的引力;再当表面
电位符号相同,但大小
不同时,其情形如曲线2
所示:距离增大时为斥
力,而随着它们的相互
接近,在某一点处变为
引力,成为具有极大值
的势能曲线。
胶体的稳定性与凝聚
• 根据上述的DLVO理论,可求出斥力位
能V 和引力位能V ,而总位能V是V 与V 之
R A R A
和。由总位能与颗粒间距离的函数关系,
可预测体系的稳定性。
胶体失稳的判据
位能粒子间距曲线
•位能垒愈高,体
系愈稳定。加入
电解质会使ξ电
位降低,双电层
厚度1/κ变薄,
引起粒子间斥力
减弱,位能垒也
降低,从而使溶
胶失稳而趋于凝
聚。
(六)疏水系统的动力学稳定性
对于疏水体系,其分散相虽有聚集的趋向
(热力学不稳定),但是在一些条件下也有可
能是稳定的(动力学稳定)。
其动力学稳定条件是:
1、保持体系整体浓度的均匀性质 (前提)
2、胶体颗粒保持高度的分散状态 (必要条件)
(七)凝聚和絮聚
疏水胶体的聚集主要有两种情况:
凝聚(aggregation ):胶粒保持其个体成分,但
在动力学上失去独立性,整个凝聚体形成一个单
元,但遇到剪切可分解(soft flocs),其过程可逆。
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