תנועה בראונית: סקירה.

בשלבים המוקדמים של פיתוח התאוריה של מערכות קולואידים, היה נהוג לחשוב מאפייני הקינטית מולקולריים ייחודיים לפתרונות אמיתיים. מחקרים ארוך טווח הראו כי אלה הם מאפיינים טבועים ואת פתרונות קולואידים. הוא מצא כי ביניהם אין הבדל איכותי, ויש רק כמוני, אשר תלוי בעיקר בגודל וצורה של חלקיקי קולואיד (מיצלות). לכן, פתיחת תנועה בראונית במובן הזה היתה חשיבות רבה.

בפעם הראשונה (בשנת 1827), תנועה בראונית נחקרה על ידי בוטנאי אנגלית רוברט בראון. התבוננות אולטרמיקרוסקופ עבור צמחי אבקה, תלוי טיפת המים, המדען מצא כי חלקיקים מיקרוסקופים של אבקה לא סדיר (אקראי) ורציף עברו. תנועה בראונית - בתנועה פרועה, כאוטי או זיגזג של microparticles. מחקרים רבים קבעו כי התנועה האקראית של מולקולות נגרמת על ידי גודל חלקיקים, בטמפרטורה וצמיגות של מדיום הפיזור. במקרה זה, את האופי של החומר יש כמעט שום השפעה על התנועה שלהם.

התנועה הבראונית התיאוריה המולקולרית-קינטית המודרנית של נוזלים

פרנקל הציע כי הוצאתו של התארגנות מולקולה אחת סמוך, שכל אחת מהן נוטה לכבוש למיקומה המקורי, המהווה את הכדאית ביותר מבחינת אנרגיה.

כתוצאה מכך, תנועה פתאומית ומתמשכת של התהליך עצמי דיפוזיה של מולקולות מתרחשת. מומס microparticles נוזלי (שלב פיזור) לבצע תנועה בערך כמו המולקולה ממסה (מדיום הפיזור). בשל התנועה המתמדת כאוטי הם עוברים באופן פעיל ואינם נשארים בכל מקום.

תנועה בראונית של חלקיקי השעיות קולואידים מתרחשת עקב תנועה תרמית של המדיום סביב חלקיקי הפעימות כאוטי שלהם של מולקולה זו. כתוצאה microparticles התקפות כאלה נעות באקראי בחלל (לפזר בינוני). תנועות אלו הן התוצאה של פעולה בהלם למשך פרק זמן מסוים של המחקר (מולקולה אחת ספציפית שנייה יכולה לעבור עד 1020 משייכות). בהתחשב בעובדה כי הגודל הקטן של המולקולה הוא כמויות שונות של אגרופים מזוויות שונות, הם נעים בכיוונים שונים. עם קוטר של יותר מחמישה מיקרומטר של microparticles תנועת בראונית היא כמעט לא נצפתה. הגדלת גודל משקל מולקולרי של הלם סופג שלהם. לכן, חלקיקים עם משקל מולקולרי גבוה (עד חמישה מיקרומטרים) לבצע רטט סיבוב בלבד.

תנועה בראונית דיפוזיה

כתוצאה מכך של התנועה הבראונית תרמית של מולקולות מתרחש ריכוז יישור ברחבי נפח הפתרון. דיפוזיה יכולה להתרחש פתרונות קולואידים ואמיתיים.

לחץ האוסמוטי נגרם על ידי הנוכחות של מיצלות. בשל גודלו הגדול של מולקולות בריכוזים הנמוכים מאוד בלחץ הקטינים. כמובן, את הלחץ בחלק מפתרון קולואידים אנליטי תלוי במידה רבה על הנוכחות של זיהומים של אלקטרוליטים שונים. לפיכך, פתרונות מקרו - סוכרים, גומי, חלבון - ב 10-12 ריכוז אחוז יש לחץ אוסמוטי משמעותי. בזכות מכשירים מיוחדים (osmometry) נקבע הלחץ האוסמוטי של הפלסמה בדם, המהווה בממוצע כ 25 מ"מ כספית. הוא הוכיח, כי הלחץ הוא ביחס ישר לריכוז של חומרים מומסים פתרונות קולואידים או נכונים.