第五章 膠體的穩(wěn)定性

第五章膠體的穩(wěn)定性,膠體粒子有很大的表面積，體系的自由能也很高，所以粒子有自動(dòng)聚集以降低表面能的傾向。粒子由小變大的過程叫聚集過程。如果聚集的最終結(jié)果導(dǎo)致粒子從溶液中沉淀析出，則稱為聚沉過程。為了加速聚集，可用其它物質(zhì)作聚沉劑，如電解質(zhì)。從聚沉過程得到沉淀的粒子，一般比較緊密，過程比較緩慢。如加入高分子物質(zhì)或高價(jià)異號(hào)離子，則所產(chǎn)生的沉淀粒子堆集比較疏松。這種沉淀物稱之為絮凝物。這種過程稱為絮凝過程，絮凝物的沉淀比較迅速，有時(shí)幾分鐘即可完成，沉淀中還可能帶有部分溶劑。雖然溶膠本質(zhì)上是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，但實(shí)際上它總能穩(wěn)定一定時(shí)間，有時(shí)可長(zhǎng)達(dá)數(shù)年，數(shù)十年之久。使溶膠穩(wěn)定的因素之一是它的動(dòng)力性質(zhì)，顯然由于粒子的布朗運(yùn)動(dòng)，可以保持它的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，但運(yùn)動(dòng)不可避免地要相互發(fā)生碰撞而聚集。如果每次碰撞都有效的話，則所有的溶膠會(huì)在幾秒甚至更短的時(shí)間內(nèi)聚沉。但事實(shí)并非如此，這說明還存在著使溶膠粒子相互排斥而使它穩(wěn)定的一些因素，這即是本章要介紹的內(nèi)容。,一、聚沉與老化,聚沉：膠粒聚集變大而沉淀的過程，與沉淀反應(yīng)不同，因聚沉電解質(zhì)的量遠(yuǎn)少于沉淀量，其間不存在當(dāng)量關(guān)系。老化：由于小顆粒具有大的溶解度，靜止時(shí)，溶液中的小顆粒溶解，大顆粒長(zhǎng)大，直到形成分散度較單一的大顆粒，這一過程稱為老化。,二、聚沉值及其測(cè)定方法,5-1電解質(zhì)的聚沉作用,聚沉值：在指定條件下，使溶膠聚沉所需電解質(zhì)的最低濃度，以mol/L表示。,溶膠濃度的大小，試驗(yàn)條件都影響聚沉值。T上升，膠粒碰撞上升；介質(zhì)粘度下降，聚沉值下降。聚沉值越小表明該電解質(zhì)對(duì)該溶膠的聚沉能力越強(qiáng)，所以常用聚沉值的倒數(shù)表示聚沉率。,簡(jiǎn)便方法：通過聚沉系列實(shí)驗(yàn)，以As2S3的負(fù)溶膠用NaCl聚沉為例。取5支試管，分別裝入5mlAs2s3溶膠，另取5支試管，分別裝入不濃濃度的NaCl溶液5mLM：0.020.040.050.06+0.08+mol/L兩兩混合（10ml），靜止2小時(shí)，觀察那些試管有沉淀。若僅0.06，0.08有沉淀，說明聚沉值在0.050.06之間。在該濃度范圍內(nèi)取5個(gè)點(diǎn)，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，濃度即可被求精一步，最后取有沉淀的最小濃度為聚沉值。,三、聚沉的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,1、schulze-hardy規(guī)則（符號(hào)價(jià)數(shù)法則）起聚沉作用的主要是反離子，離子價(jià)數(shù)越高，其聚沉率也越高。一價(jià)離子的聚沉值：25150mmol/L之間二價(jià)離子的聚沉值：0.52mmol/L之間三價(jià)離子的聚沉值：0.010.1mmol/L之間,即M+:M2+:M3+=100:1.6:0.3,聚沉值與離子價(jià)數(shù)的6次方成反比，即schulze-hardy規(guī)則。除了反離子外，同號(hào)離子的性質(zhì)、大小均對(duì)聚沉值有影響。,2、離子大小聚沉值的大小與水化離子半徑有一定關(guān)系，同價(jià)離子、離子水化半徑小，聚沉能力大，水化半徑越大，越不易被膠粒吸附（靜電引力越弱），聚沉能力越弱，對(duì)一價(jià)離子猶其明顯。高價(jià)離子，電荷作用是主要的，離子大小的影響不如一價(jià)離子顯著，所以聚沉值的變化范圍較小。,大的有機(jī)離子，由于與膠粒間強(qiáng)的范德華引力，所以聚沉能力比同價(jià)金屬離子要大得多。C12H25(CH)3N+，對(duì)AgI負(fù)溶膠的聚沉值為0.01mmol/L。K+、Na+，對(duì)AgI負(fù)溶膠的聚沉值分別為135、140mmol/L若將各離子的聚沉能力按大小排列，則:,3、同號(hào)離子的影響與膠粒重帶電荷相同的離子稱同號(hào)離子。大的或高價(jià)負(fù)離子對(duì)負(fù)溶膠有一定的穩(wěn)定作用。同樣大的或高價(jià)正離子對(duì)正溶膠也有一定的穩(wěn)定作用，但這種作用無規(guī)律可循。對(duì)于As2s3負(fù)溶膠KCl49.5mmol/LHCOOK85mmol/LKAc110mmol/L檸檬酸鉀240mmol/L,4、不規(guī)則聚沉以高價(jià)離子或大的反離子作聚沉劑時(shí)，由于其在膠體質(zhì)點(diǎn)上的強(qiáng)烈吸附。電解質(zhì)濃度超過聚沉值時(shí)，溶膠聚沉。繼續(xù)加入電解質(zhì)，質(zhì)點(diǎn)吸附大或高價(jià)反離子而重新帶電，溶膠分散穩(wěn)定，再加入電解質(zhì)，由于反離子作用使溶膠重新聚沉。,加和性：電解質(zhì)的聚沉各自獨(dú)立，混合電解質(zhì)的聚沉是兩者的加和。對(duì)抗性：電解質(zhì)的聚沉作用相互削弱，混合電解質(zhì)的聚沉作用比加和性予示的弱。協(xié)同效應(yīng)：電解質(zhì)的聚沉作用因另一電解質(zhì)的存在而加強(qiáng)。,5、混合電解質(zhì)的聚沉,6、溶膠的相互聚沉指電性相反的溶膠混合發(fā)生聚沉，聚沉程度與兩種溶膠的比例有關(guān)，在等電點(diǎn)附近聚沉最完全。個(gè)別同性溶膠也能互沉，如在As2s3及S=該為負(fù)溶膠。,上世紀(jì)四十年代，由蘇聯(lián)學(xué)者Derjaguin和Landau，荷蘭學(xué)者Verwey和Overbeek提出。DLVO理論是目前對(duì)膠體穩(wěn)定性和電解質(zhì)的影響解釋得比較完善的理論。膠體質(zhì)點(diǎn)因范德華引力而相互接近時(shí)又因雙電層相互重疊而相互排斥；溶膠的穩(wěn)定性取決于雙電層斥力與范德華引力的相對(duì)大小。如排斥勝過吸引而占優(yōu)勢(shì)，則溶膠穩(wěn)定；如吸引勝過排斥，則溶膠聚沉。,5-2DLVO理論,除少數(shù)極性分子外，大多數(shù)分子色散力相互作用在三種作用中占支配地位，且只有色散力的相互作用具有加合性，而其它兩種作用力推廣到分子集合時(shí)就相互抵消而大大消弱。因此，討論膠粒間的相互作用時(shí)，起作用的主要是色散力的相互作用。,一、膠粒間的范德華吸引能,x：分子間距離T：絕對(duì)溫度k：波爾茲曼常數(shù)：分子的極化度h：普朗克帶數(shù)v：電子振動(dòng)的特征頻率,2、膠粒間的范德華吸引能Londen和Hamake假設(shè)：膠粒間的吸引能等于組成它們的各分子對(duì)之間吸引能的加和，如將膠粒當(dāng)著無限長(zhǎng)、無限厚的平板，即可算出它們之間的范德華吸引能：,對(duì)于球形粒子:,：為球半徑H：兩球間的最短距離,式5-3、5-4適用于質(zhì)點(diǎn)大小比質(zhì)點(diǎn)間距離大得多的情形。兩式是在真空條件下得出的。在溶液中考慮介質(zhì)的影響，用實(shí)際Hamarker常數(shù)代替。,3、膠粒間范德華引力的特點(diǎn),膠粒是分子的結(jié)合，所以是許多的總和，比較5-1式、5-3式，。即分子間的隨分子間中度上升而很快下降，所以的作用距離很小。膠粒隨D上升，衰減要慢得多。所以的作用范圍要大得多。與A成正比，A與粒子性質(zhì)有關(guān)，有效Hamaker常數(shù)與粒子與介質(zhì)的親合力有關(guān)。,二、質(zhì)點(diǎn)間的排斥能帶相同電荷的膠粒相互接近到雙電層發(fā)生重疊時(shí)，粒子間就會(huì)發(fā)生排斥作用。圖5-1表示兩個(gè)表面電勢(shì)為的平板質(zhì)點(diǎn)接近至雙電層發(fā)生相互重疊的情形，虛線表示原來的電勢(shì)分布，實(shí)線表示雙電層交聯(lián)后的電勢(shì)分布，由于兩個(gè)平板的電勢(shì)相同，并聯(lián)后的電勢(shì)必然是對(duì)稱分布。,圖5-1重疊時(shí)的電勢(shì)分布,3、兩雙電層之間的排斥能,圖5-2膠粒相位作用位能曲線,三、總勢(shì)能曲線與膠體穩(wěn)定,有時(shí)凈勢(shì)能曲線在d較大處出現(xiàn)第二極小，如勢(shì)壘高到足以阻止第一極小內(nèi)的聚沉，而第二極小足以抵擋膠粒的動(dòng)能，可在第二極小內(nèi)發(fā)生聚結(jié)，聚結(jié)體必定是松散的結(jié)構(gòu)，外界條件略有擾動(dòng)，聚結(jié)即受破壞，因而這種體系具有觸變性。對(duì)于乳狀液、泡沫，因其顆粒較粗，絮凝是其不穩(wěn)定的主要表現(xiàn)。對(duì)于粘土泥漿：顆粒較粗（90%2m）屬粗分散體系，引力較強(qiáng)，表面雙電層比較壓縮，所以第二極小較深。因此，濃的粘土懸浮體易形成凝膠結(jié)構(gòu)，具有明顯的觸變性。,影響凈勢(shì)能曲線形狀的因素:,的影響，與無關(guān)，而隨上升而增加，所以與A相同時(shí)，勢(shì)壘能增加而上升。泥漿不抗鹽是因?yàn)殡娊赓|(zhì)對(duì)雙電層的壓縮，使下降，勢(shì)壘下降。,的影響與無關(guān)，所以A與不變時(shí)，越小，雙電層越厚，勢(shì)壘越高。,勢(shì)疊恰好為零時(shí)的電解質(zhì)濃度，稱臨界聚沉濃度（聚沉值）。,四、臨界聚沉濃度,由式5-18得出兩點(diǎn)結(jié)論：當(dāng)很高時(shí)，=1，KT=1，當(dāng)很小時(shí)，代入式5-18，則一般情況視的高低對(duì)某一種溶膠而言，、A都是固定的，所以聚沉濃度僅與離子價(jià)數(shù)有關(guān)，如用三種不同價(jià)數(shù)的電解質(zhì)（一價(jià)、二價(jià)和三價(jià)），來聚沉同一種溶膠，則諸聚沉濃度之比為，這個(gè)比例數(shù)與從實(shí)驗(yàn)所得schulze-hardy規(guī)則完全相符。,快聚沉：勢(shì)壘為零時(shí)，則質(zhì)點(diǎn)的相互接近必導(dǎo)致聚結(jié)這種情形稱為快聚沉。慢聚沉：勢(shì)壘存在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)相互接近，只有其中一部分導(dǎo)致聚結(jié)，這種情形稱為慢聚沉。,一、快速聚沉：Smoluchowski公式,圖5-3進(jìn)入?yún)⒖记虻馁|(zhì)點(diǎn),5-3聚沉動(dòng)力學(xué),Smoluchowski假設(shè)a、質(zhì)點(diǎn)半徑R0，則每個(gè)球形質(zhì)點(diǎn)的作用半徑為2R0。b、單位時(shí)間內(nèi)擴(kuò)散進(jìn)入此參考球作用范圍的質(zhì)點(diǎn)數(shù)。,在快聚沉?xí)r，質(zhì)點(diǎn)凡碰即聚，因此在r=2R0處無單個(gè)質(zhì)點(diǎn)存在，C=0。在r=處，C=C0，即溶溶中質(zhì)點(diǎn)濃度在上述邊界條件下積分上式：J=8R0DC0式5-20,式中C0為t=0時(shí)溶液中質(zhì)點(diǎn)數(shù)目,+阻力校正項(xiàng)（單位時(shí)間內(nèi)離開參考質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量總數(shù)）,Fuchs得出式5-25,勢(shì)壘存在時(shí)，F(xiàn)uchs設(shè)想勢(shì)壘的作用相當(dāng)于質(zhì)點(diǎn)間存在一個(gè)斥力（）。,二、慢速聚沉動(dòng)力學(xué)-Fuchs理論,引入穩(wěn)定性比W（穩(wěn)定率），在不存在勢(shì)壘時(shí)消失速率常數(shù)Kr，與存在勢(shì)壘時(shí)的消失速率常數(shù)Ks之比。式5-26,W的數(shù)值取決于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用勢(shì)能如何隨距離變化，若自DLVO理論得出質(zhì)點(diǎn)間總勢(shì)能曲線，則可由上式求得其聚沉速度。,圖5-4W對(duì)電解質(zhì)依賴性的理論結(jié)果,一、絮凝作用在憎液溶膠或懸浮體內(nèi)加入極少量高聚物使溶膠或懸浮體發(fā)生絮凝的作用。高分子絮凝迅速、徹底，易過濾分離，用量少，在適當(dāng)條件下可進(jìn)行選擇性絮凝，對(duì)于懸浮體尤為有效，因而高分子絮凝劑在選礦、造紙、改良化工生產(chǎn)的沉淀，過濾、洗滌操作及鉆井泥漿中得到了廣泛應(yīng)用，獲得了較快發(fā)展，引起了人們的重視。（出版有專著：Kenneth.J.ITheScietificbasicofflocculation1978）。,5-4高分子化合物的絮凝作用,高分子絮凝劑與電解質(zhì)的聚沉作用完全不同，由電解質(zhì)引起的聚沉過程比較緩慢，得到的顆粒比較緊密，這是由于電解質(zhì)壓縮了膠粒的雙電層而引起的。而高分子是由于吸附了膠粒后，由于鏈段的運(yùn)動(dòng)將粒子聚集在一起，因而高分子起著架橋的作用，也稱為“橋聯(lián)作用”。對(duì)于電解質(zhì)的聚沉，DLVO理論給出了較全面的理論描述，對(duì)于“橋聯(lián)作用”還只是停留在定性描述階段。,二、高分子絮凝劑及其作用特點(diǎn)1、較好絮凝劑一般是分子量高的線性化合物，既可是離子型也可是非離子型的。早期使用的天然分子，如明膠、臊元酸鹽。近期合成高聚物運(yùn)用較廣，特別是PAM及衍生物。聚乙烯醋酸脂順丁烯二酐的共聚物（VAMA）,用法,無固相鉆井液，作完全絮凝劑。,不分解低固相泥漿，作選擇性絮凝劑（68年首次提出這一概念),優(yōu)點(diǎn)：對(duì)井壁有一定的穩(wěn)定作用鉆屑絮凝沉淀，始終保持清水狀態(tài),優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械鉆速提高15%井壁穩(wěn)定,2、高分子絮凝劑的分子量和線團(tuán)尺寸對(duì)絮凝作用有重要影響。分子量大：有利于搭橋（橋聯(lián)作用），絮凝劑效率也高，但分子量過高，不僅溶解慢，分子運(yùn)動(dòng)遲緩，聯(lián)聯(lián)的顆粒遠(yuǎn)，不易聚集膠粒，同時(shí)橋聯(lián)過程中可能發(fā)生鏈段重疊而產(chǎn)生排斥作用，從而降低絮凝作用，較好的分子量200-400方。,3、絮凝劑有一最佳用量。膠粒表面的一半為高分子覆蓋時(shí)橋聯(lián)的機(jī)率最大，最佳絮凝濃度大致與膠粒的重量百分濃度成正比。,4、高分子鏈的電荷密度高分子的電離程度越大，電荷密度越高，分子鏈越伸展，有利于橋聯(lián)。但如電荷與膠粒相同，高分子帶電越多，越不利于吸附，因此有一最佳電荷密度，此密度下絮凝效果最好，如PHP水解度30%左右，絮凝效果最好（膠體化學(xué)導(dǎo)論鄭忠）。5、高分子與膠粒表面的相互作用力要適中吸附力過強(qiáng)，則難于吸附在另一膠粒上，吸附弱又難于形成足夠強(qiáng)度的橋，因而高分子鏈上基團(tuán)種類和分布及膠粒性質(zhì)對(duì)絮凝有影響。利用吸附基在不同界面上的吸附差別或通過加入高價(jià)金屬離子、表活劑、調(diào)整pH、擴(kuò)大吸附劑在不同界面上的吸附差別，就可能實(shí)現(xiàn)選擇性絮凝。,6、二價(jià)無機(jī)鹽如CaCl2常常能促進(jìn)高分子的絮凝作用，,7、絮凝劑與憎液膠體的混合條件，攪拌速度和條件、加入濃度和速度會(huì)影響絮塊大小和程度。一般要求混合均勻，攪拌緩慢，濃度宜低。若攪拌過烈絮凝物一但被打散就很難再絮凝.,、固相控制不力，使無固相或低固相有名無實(shí)。,、有時(shí)高分子與膠粒帶同種電荷，其間吸引力很弱，加入Ca2+，膠粒首先吸附Ca2+，而后高分子吸附Ca2+而成橋。,可能的原因,、橋聯(lián)要求膠粒間距離不能大于高分子鏈的作用范圍，加入電解質(zhì)后，膠粒雙電層受到壓縮，排斥距離縮小到高分子鏈的作用范圍。,鉆井液中使用的一些缺陷。,、鉆頭水眼的剪切，高分子斷鏈無法克服。,1、高分子與膠粒電荷相反，則能發(fā)生相互聚沉（電荷中荷）2、脫水效應(yīng)：加入高分子水化，使原來水化穩(wěn)定膠粒膠水，發(fā)生聚沉（鄭忠：膠體化學(xué)導(dǎo)論）。3、在低濃度下具有表面活性的高分子在膠粒表面形成第一吸附層，使憎液部分朝外，使溶膠敏化。,三、高分子絮凝劑的絮凝機(jī)理,4、橋聯(lián)機(jī)理：即高分子可同時(shí)吸附在兩個(gè)或兩個(gè)以上膠粒表面，通過橋聯(lián)方式將膠粒聚在一起而聚沉。按現(xiàn)代觀點(diǎn)：高分子的絮凝作用是吸附溶膠粒子以后高分子鏈段旋轉(zhuǎn)和運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于本身的“痙攣”作用將固體粒子聚在一起而聚沉。,一、問題提出1、非水介質(zhì)的雙電層作用相當(dāng)模糊。2、水溶液中加入表活劑和高分子化合物，不影響電位但穩(wěn)定性大大增強(qiáng)。3、TiO2溶膠在丁氨中=-12.7mv，不穩(wěn)定，但在亞麻油中（=-12.7mv）很穩(wěn)定。以上原因說明除雙電層的穩(wěn)定作用外，還有別的穩(wěn)定作用。,5-5高分子化合物的穩(wěn)定作用及空間穩(wěn)定理論簡(jiǎn)介,二、空間穩(wěn)定作用質(zhì)點(diǎn)表面上大分子吸附層阻止了質(zhì)點(diǎn)的聚結(jié)，這一類作用稱為空間穩(wěn)定作用。（以前叫高分子保護(hù)作用，并將這種膠體稱為保護(hù)膠體，鉆井液中稱這類高分子為護(hù)膠劑）。,三、空間穩(wěn)定理論的基本要點(diǎn)空間穩(wěn)定作用是高分子穩(wěn)定水溶膠及非水溶膠的主要因素。1、帶電聚合物被吸附以后，會(huì)影響膠粒間的靜電斥力位能。這一點(diǎn)同吸附簡(jiǎn)單離子相同，同樣可用DLVO理論處理。2、高聚物的存在通常會(huì)減小膠粒間的Hamaker常數(shù)，因而也減小了范德華吸引能。3、由于聚合物的存在而產(chǎn)生一種新的斥力位能空間斥力位能。UT=UA+UR+URSURS空間斥力位能URS=URe+URE+URo+URH熵效應(yīng)URe，彈性效應(yīng)URE，滲透效應(yīng)URO，焓效應(yīng)URH,四、高分子保護(hù)作用的實(shí)驗(yàn)規(guī)律1、高分子穩(wěn)定劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)最有效的高分子穩(wěn)定劑一般而言是嵌段和接枝共聚物A-B。A：?？炕鶊F(tuán)，與質(zhì)點(diǎn)有良好的親合力，可牢固地吸附于膠粒表面。B：穩(wěn)定基團(tuán)，與溶劑有良好的親合力，伸展形成厚的吸附層。必須含有上述兩種性能不同的基團(tuán)，且分子比例要適當(dāng)。,2、分子量與濃度分子量：一般分子量上升，吸附上升，穩(wěn)定性上升，許多還有臨界分子量，低于此分子量則無穩(wěn)定作用，如聚乙烯醇，分子量高到何種程度為好，則需根據(jù)膠體實(shí)驗(yàn)選擇。濃度：一般認(rèn)為吸附高分子能蓋住膠粒表面，形成包被層，再多并不能增加其穩(wěn)定作用，用量過低，吸附少，覆蓋少，反而起絮凝作用（高分子敏化作用）。,溶劑：使所形成的高分子溶液具有理想溶液的性質(zhì)的溶劑。對(duì)于實(shí)際溶液，高分子鏈引力所占有的偏差，恰好被其所占有體積的偏差所抵消，則其具有理想溶液的性質(zhì)對(duì)于溶劑，高分子鏈的混合，并不導(dǎo)致G變化，同時(shí)兩膠粒重疊時(shí)，并不對(duì)勢(shì)能造成影響。c.f.t：用高分子穩(wěn)定的分散體系發(fā)生絮凝的溫度稱為臨界絮凝溫度。,3、溶劑的良劣,良溶劑：膠粒重疊時(shí)，分子鏈不發(fā)生相互吸引，排斥能上升，利于穩(wěn)定。,不良溶劑：高分子與溶劑親合力小，膠粒重疊時(shí)，高分子鏈相互吸引，不利于穩(wěn)定。,4、溶膠被高分子穩(wěn)定后，體系的物化性質(zhì)發(fā)生顯著變化，變得與所加高分子溶液的性質(zhì)更為接近，因此被保護(hù)的溶膠具有以下特點(diǎn)：.AgBr溶膠的電泳速度與Ag+有關(guān)，但加入0.1%的明膠后，電泳速度與Ag+無關(guān)，而卻與pH有關(guān)，表示體系從AgBr溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂忻髂z溶液有性質(zhì)。.被高分子保護(hù)的憎液溶膠具有抗老化性。.被高分子保護(hù)的憎液溶膠在較寬的濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定.被高分子保護(hù)的憎液溶膠具有自動(dòng)膠溶的可逆性。.抗鹽聚沉的能力顯著提高。,五、空間穩(wěn)定理論簡(jiǎn)介1、對(duì)雙電層排斥的影響如果穩(wěn)定劑是高分子電解質(zhì)，大分子鏈上帶有多個(gè)電荷，并是同號(hào)大離子吸附在膠粒表面，就會(huì)增加膠粒表面的Stern，增加雙電層作用的范圍，增高斥能峰，并使斥能峰外移，因而增加了溶膠的穩(wěn)定性。非離子大分子的吸附，同樣使Stern平面外移，但不影響s，異號(hào)大離子吸附有兩種可能：,a、電荷中合則發(fā)生相互絮凝。b、若異號(hào)離子聚合物加入較多，可使膠粒表面再帶電，反號(hào)后的取決于吸附異號(hào)離子高聚物的多少，Stern平面明顯外移，影響其排斥能。,圖5-5高分子對(duì)總勢(shì)能曲線的影響,2、對(duì)范德華吸引能的影響高分子吸附層的存在必然影響膠粒間的有效Hamaker常數(shù)。,帶有吸附層后，Aeff的影響因素更為復(fù)雜，增加了A33、D的影響。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，高分子吸附層的存在既可使Aeff減小，也可使Aeff增加。因而范德華引力相應(yīng)上升或下降，膠粒穩(wěn)定性相對(duì)映上升或下降。,0：溶劑；1：固體粒子；3：吸附層：吸附厚度；D：吸附層間的距離,3、空間排斥能、體積限制效應(yīng)（壓縮效應(yīng)）兩個(gè)膠粒的高分子吸附層相互作用時(shí)，只壓縮而不發(fā)生高分子鏈的相互穿透。如高分子為鋼棒狀，由于空間的限制，高分子鏈采取的構(gòu)型數(shù)減少，相應(yīng)的構(gòu)型熵降低，從而產(chǎn)生熵斥力勢(shì)能Re（位能）。如高分子吸附層為彈性體壓縮時(shí)則產(chǎn)生彈性壓力斥能RE。,穿透（重疊）效應(yīng)兩個(gè)膠粒接近到小于兩層吸附層的厚度時(shí)，吸附層中的高分子相互穿透而不發(fā)生壓縮。吸附層的重疊可看著兩個(gè)一定濃度的高分子溶液的混合，重疊區(qū)內(nèi)高分子濃度