農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系高分子聚合物對膠體的穩(wěn)定作用
整理編輯:悅興億
聚合物比如聚丙烯酰胺對膠體的穩(wěn)定作用可以通過三種方式實現(xiàn),一是增強粒子間的靜電排斥力,二是減弱粒子間的吸引力,三是產(chǎn)生空間排斥效應(yīng)。這三種方式的效應(yīng)綜合起來常被稱作“保護作用”。由于聚合物能在膠體表面形成相當(dāng)厚的吸附層,因而產(chǎn)生很明顯的穩(wěn)定性增效果好應(yīng)。
1.對電相互作用的影響
如果被吸附聚合物可以電離(即聚合電解質(zhì)),則聚合物由于電離而帶有電荷,若此電荷與粒子表面電荷符號相同,就會使微粒間的靜電斥力增強。
如 果被吸附分子屬于非離子型,雖然分子不能電離,但仍可影響到電相互作用,一般影響程度較小。這時吸附分子可以通過幾種方式影響雙電層的結(jié)構(gòu),其中一些是相 當(dāng)微妙的。較直接和較重要的是反離子從斯特恩層中被聚合物分子取代,使得擴散層邊界向外發(fā)生移動。對于一定的粒間距離,這意味著加大了相鄰顆粒擴散層的相 互重疊,因而使粒子間的斥力加大。
2.空間穩(wěn)定效應(yīng)
一些膠體粒子被吸附物質(zhì)保護的例子已為總所周知,但它們并不能通過靜電斥力的增加來圓滿解釋,還需要涉及到另外一些作用,例如空間排斥效應(yīng)。
當(dāng)兩個被包裹的粒子相碰撞時,吸附層會以不同的方式作出反應(yīng)。
(1)吸附層被壓縮
這可以使吸附分子所占的空間減小,因而使聚合物所能有的排布構(gòu)型數(shù)減少,導(dǎo)致自由能的增加,也就意味著粒子間的排斥。此效應(yīng)有時被稱作空間限制或彈性效應(yīng)。
(2)吸附層會相互滲透
這樣會使兩個粒子間鏈段的濃度加大,這可能導(dǎo)致吸引增強,但也可能導(dǎo)致排斥增強,究竟為何者取決于聚合物與溶劑間相互作用的性質(zhì)。這種現(xiàn)象被稱為混合效應(yīng)或滲透效應(yīng)。