1-1.3. Физико-химическая связь жидкости

При поглощении жидкости коллоидным телом выделяется некоторое количество тепла Q (теплота набухания) аналогично тому выделению тепла, которое имеет место при растворении кислоты в воде. Количество тепла, выделившегося при набухании коллоидного тела по мере поглощения жидкости, увеличивается. Оно может быть рассчитано по следующей эмпирической формуле:

где Q — интегральная теплота набухания или теплота смачивания, ккал/кг; U — количество поглощенной жидкости, кг/кг сухого тела (удельное влагосодержание тела, если поглощение жидкости происходит абсолютно сухим телом); а и b — постоянные.

При поглощении жидкости происходит контракция (сжатие) системы коллоидное тело — жидкость. Тело, поглощая жидкость, увеличивает свои размеры, но объем набухшего тела Vн.т меньше суммы объемов тела Vс.т и поглощенной жидкости Vж. Разность ΔV между этой суммой и объемом набухшего тела характеризует величину сжатия системы; она может быть вычислена по аналогичной эмпирической формуле

где ΔV = (Vс.т.+Vж) - Vн.т контракция системы, a1 и b1 – постоянные.

Опыты показывают, что отношение ΔV/Q. является величиной постоянной для данной системы тело — жидкость. Точно такие же соотношения мы имеем при растворении серной кислоты в воде. В этом случае тоже выделяется теплота растворения Q, наблюдается контракция системы кислота — вода ΔV1, и отношение ΔV1/Q есть величина постоянная. Обычно тепловой эффект набухания характеризуется дифференциальной теплотой набухания , т. е. количеством тепла в ккал, выделившегося при поглощении 1 кг жидкости. Из соотношения (1-1-1) получаем:

С увеличением U дифференциальная теплота набухания уменьшается.