Макет страницы
Глава VII
МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ И РАСТВОРОВ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Молекулярно-кинетическая теория, первоначально разработанная для газов, а затем распространенная на молекулярные или ионные растворы, применима к коллоидным системам и растворам высокомолекулярных соединений.
Специфика коллоидных систем и растворов высокомолекулярных соединений проявляется в том, что масса отдельной частицы или отдельной микромолекулы намного больше массы молекулы дисперсионной среды (в случае золя) или растворителя (в случае раствора высокомолекулярного соединения). С этим связано различие многих молекулярно-кинетических характеристик, на что обратил внимание Грэм, установивший различие коллоидов и кристаллоидов по величине коэффициента диффузии.
Изучение молекулярно-кинетических явлений важно по двум причинам. Одна из них — экспериментальная проверка основных положений молекулярно-кинетической теории. Коллоидные, системы в этом отношении являются прекрасным объектом исследования, так как с помощью ультрамикроскопа можно следить за движением отдельной частицы. Вторая причина — использование получаемых результатов для решения практических задач: определения размеров и массы частиц и макромолекул, фракционирования систем и др. Рассмотрение молекулярно-кинетических свойств начнем с диффузии.
Диффузия. Диффузией называется перенос вещества в системе, состоящей из двух или более компонентов, вследствие теплового движения молекул и частиц дисперсной фазы. Процесс переноса обнаруживается по изменению со временем концентрации вещества в различных частях системы. Если в пределах всей системы температура одинакова, то диффузия приводит к самопроизвольному выравниванию концентраций *. Количественно диффузия характеризуется потоком J1, равным массе вещества, проходя-
* В тех случаях, когда в системе имеется температурный или какой-либо другой градиент, влияющий на значение химического потенциала вещества, диффузия может привести даже к еще большему увеличению разности концентраций. В дальнейшем мы будем рассматривать диффузию только в изотермической системе.
