Moto browniano: informazioni generali.
Nelle prime fasi dello sviluppo della teoria del colloidalesistemi si riteneva che le proprietà cinetico-molecolari siano inerenti solo a soluzioni vere. Studi a lungo termine hanno dimostrato che queste proprietà sono inerenti alle soluzioni colloidali. Si stabilisce che non esistono differenze qualitative tra di loro e che esistono solo differenze quantitative, che dipendono principalmente dalla dimensione e dalla forma delle particelle colloidali (micelle). Pertanto, la scoperta del movimento browniano in questo senso era di grande importanza.
Per la prima volta (nel 1827) fu il movimento brownianostudiato dal botanico inglese Robert Brown. Osservando un ultramicroscope per piante polline, sospesa in una goccia d'acqua, scienziato trovato che particelle microscopiche di polline irregolare (a caso) e continuamente spostati. Il moto browniano è un movimento disordinato, a zigzag o caotico di microparticelle. Numerosi studi hanno dimostrato che il movimento casuale delle molecole è causato dalla dimensione delle particelle, la temperatura e viscosità del mezzo di dispersione. In questo caso, la natura della sostanza non ha praticamente alcun effetto sul loro movimento.
Moto browniano e la moderna teoria cinetico-molecolare dei liquidi
Frenkel ha suggerito che quando unomolecola c'è un riarrangiamento di vicini, quindi ognuno di loro aspira a prendere una posizione precedente che è la più favorevole nella relazione energetica.
Come risultato di un discontinuo e continuoil processo di auto-diffusione. Dissolto nelle microparticelle liquide (fase di dispersione), il moto è all'incirca lo stesso delle molecole del solvente (mezzo di dispersione). A causa del continuo movimento caotico, si muovono attivamente e non rimangono in nessun posto.
Moto browniano di particelle di colloidi e sospensionideriva dal moto termico delle particelle dell'ambiente e dai loro impatti caotici sulla molecola data. Come risultato di tali impatti, le microparticelle si spostano casualmente nello spazio (mezzo di dispersione). Questi movimenti sono ottenuti a seguito dell'impatto dei tratti per un certo tempo di indagine (in un secondo una determinata molecola può manifestare fino a 1.020 tratti). Considerando il fatto che le molecole di piccole dimensioni ricevono un numero impari di impatti da lati diversi, si muovono in direzioni diverse. Con un diametro di microparticelle superiore a cinque micrometri, il movimento browniano non viene praticamente osservato. L'aumento di dimensioni e peso molecolare compensa gli impatti. Pertanto, le particelle con una grande massa molecolare (fino a cinque micrometri) eseguono solo rotazioni vibrazionali.
Moto e diffusione browniani
Come risultato dell'azione di Brownian, così come il movimento termico, la concentrazione di molecole in tutto il volume della soluzione è equalizzata. La diffusione può avvenire in soluzioni colloidali e vere.
La pressione osmotica è dovuta alla presenzamicelle. A causa delle grandi dimensioni delle molecole e delle concentrazioni insignificanti, la loro pressione è molto bassa. Naturalmente, parte della pressione analizzata nelle soluzioni colloidali dipende in gran parte dalla presenza di impurità di vari elettroliti. Quindi, soluzioni altamente molecolari - polisaccaridi, gomma, proteine - hanno una pressione osmotica significativa con una concentrazione del 10-12%. Grazie a dispositivi speciali (osmometri), è stata determinata la pressione osmotica del plasma sanguigno, che in media è di circa 25 mmHg. È dimostrato che questa pressione è direttamente proporzionale alla concentrazione di sostanze disciolte in soluzioni sia colloidali che vere.
