Влияние дисперсионной среды на взаимодействие частиц.

Адгезия твердых частиц к твердой поверхности в жидкой среде существенно отличается от этого процесса в вакууме или в воздухе. Если жидкость полярна, то электрическая компонента адгезии исключается. В неполярной жидкости эта компонента в значительной степени ослаблена.

Роль донорно-акцепторного взаимодействия в процессе адгезии твердых тел в жидкой среде незначительна. Дисперсионная компонента адгезии уменьшается в результате образования адсорбционно-сольватных оболочек на поверхности взаимодействующих тел. Предполагая аддитивность дисперсионных сил Гамакер получил для сложной постоянной взаимодействия частиц одинаковой природы А^* выражение

, (1.2.81)

где А₁₁, А₀₀ – постоянные взаимодействия дисперсной фазы, состоящей из частиц сорта 1 и дисперсионной среды, соответственно; А₀₁ – постоянная взаимодействия частиц и среды.

Для воды постоянная Гамакера, учитывающая только дисперсионное взаимодействие, одна из самых низких (А₀₀=4,38·10^-20 Дж).

Значения постоянных для некоторых полимеров были приведены в табл. 1.4.

Присутствие поверхностно-активных веществ в дисперсии при расчете сложной постоянной следует учитывать введением еще трех постоянных, отражающих взаимодействие ПАВ с частицами, с дисперсионной средой и между собой. В связи с тем, что все эти постоянные, характеризующие взаимодействие молекул в адсорбционно-сольватных слоях, неизвестны также, как неизвестны и толщины этих слоев, влияние адсорбированных веществ на энергию дисперсионного взаимодействия оценить количественно расчетным путем невозможно. Поэтому сложную постоянную дисперсионного взаимодействия обычно определяют экспериментально, например, при изучении устойчивости дисперсий полимеров, стабилизированных адсорбционно-сольватными ионизированными слоями поверхностно-активных веществ. Найденные для некоторых полимеров значения сложной постоянной Ван-дер-Ваальса - Гамакера А* приведены в табл. 1.5.

Таблица 1.5

Сложные постоянные дисперсионного взаимодействия

полимерных частиц в некоторых латексах (по данным Р.Э.Неймана)

*-Найденная экспериментально величина зависит от степени адсорбционной насыщенности поверхности частиц полимера в латексе.

Из приведенных в табл. 1.4 и 1.5 данных следует, что найденные экспериментально значения сложных постоянных взаимодействия полимеров в водной среде в присутствии ПАВ примерно на порядок ниже соответствующих величин, рассчитанных для вакуума. Это ясно показывает, сколь сильно должно ослабляться притяжение твердых частиц полимера или красителя (дисперсного или кубового) к волокнам в воде. Кроме того, из данных табл. 1.4 можно видеть, что химическая природа не только полимера, но и адсорбированного ПАВ оказывает влияние на дисперсионное взаимодействие твердых тел. Неионогенные стабилизирующие вещества сильнее снижают энергию взаимодействия, чем ионогенные. Предпосылка об аддитивности дисперсионного взаимодействия в конденсированных системах косвенно подтверждается линейными зависимостями сложной постоянной А^* от состава полимера и стабилизирующей смеси ПАВ.