ИОННО-ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАСКЛИНИВАЮЩЕГО ДАВЛЕНИЯ И УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ КОЛЛОИДНО-ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

Рассматривается физически обоснованная ионно-электростатическая модель расклинивающего давления по Дерягину, модифицированная применительно к описанию водоудерживающей способности природных и искусственных коллоидно-дисперсных систем с переменной влажностью (почв, грунтов, глинистых минералов, древесины, каустобиолитов, синтетических полимерных гидрогелей). В этой модели в качестве фазовой переменной используется соотношение между влажностью и дисперсностью системы (ее эффективной удельной поверхностью). Впервые с использованием методов сорбционного равновесия, термодесорбции влаги и равновесного центрифугирования получены изотермы расклинивающего давления материалов разного генезиса и дисперсности, представляющие зависимость термодинамического потенциала влаги (удельной энергии Гиббса) материала от массовой доли влаги в нем, для широкого диапазона абсолютных значений этого потенциала 0.1–260 кДж/кг и осуществлена количественная оценка расклинивающего давления связнодисперсных систем с учетом переменных факторов агрегативной устойчивости их коллоидного комплекса (температуры, состава, концентрации жидкой фазы), определяющих феномен динамики дисперсности и водоудерживающей способности таких систем. Предложена методология расчета эффективной удельной поверхности материала по наклону изотерм его расклинивающего давления, построенных в полулогарифмическом масштабе, альтернативная стандартной модели Брунауэра–Эммета–Теллера. Предложенный подход близок к указанному традиционному методу по даваемой ими удельной поверхности материала, но выгодно отличается от этого метода температурной инвариантностью и возможностью расчета энергии межфазных взаимодействий в материале с использованием обобщенной константы Гамакера. 
  Автор:  А. В. Смагин
Ключевые слова:  коллоидно-дисперсные системы, гели, термодинамика, дисперсность, удельная поверхность, изотермы расклинивающего давления, двойной электрический слой, межфазные взаимодействия
Стр:  769