Квазигомогенное приближение для описания свойствдисперсных систем. Основные подходы к моделированию процессов отвержденияв дисперсных силикатных системах. Часть 3. Преодоление энергетических барьеров

Автор: Кудрявцев Павел Геннадьевич, Фиговский Олег Львович

Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild

Рубрика: Международный опыт

Статья в выпуске: 3 т.7, 2015 года.

Бесплатный доступ

В этой статье мы рассматривали возможности применения квазигомогенного приближения для описания свойств дисперсных систем. Мы использовали статистический полимерный метод на основе рассмотрения усредненных структур всех возможных макромолекул одинакового веса. Выведеныуравнения, позволяющие оценить многие аддитивные параметры макромолекул и содержащих их систем. Статистический полимерный метод позволяетмоделировать разветвленные, сшитые макромолекулы и содержащие их системы, находящиеся в состоянии равновесия или в неравновесном состоянии. Фрактальное рассмотрение статистического полимера позволяет моделировать различные виды случайного фрактала и других объектов, изучаемыхметодами фрактальной теории. Способ статистического полимера применимне только к полимерам, но также и к композитам, гелям, ассоциатам в полярных жидкостях и другим агрегативным системам. В данной работе былоописано состояние коллоидных растворов оксида кремния с точки зрениястатистической физики. Такой подход основан на идее, состоящей в том, чтоколлоидный раствор диоксида кремния - золь диоксида кремния - состоитиз очень большого числа взаимодействующих друг с другом частиц, находящихся в непрерывном движении. Она посвящена изучению идеализированной системы сталкивающихся, но не взаимодействующих частиц золя. Былпроведен анализ поведения золя кремнезема с точки зрения распределенияМаксвелла-Больцмана, и была рассчитана средняя длина свободного пробегаколлоидных частиц. На основании этих данных было рассчитано количествочастиц, способных преодолеть потенциальный барьер при столкновении. Длямоделирования кинетики золь-гель перехода были рассмотрены различныеподходы.

Еще

Квазигомогенное приближение, дисперсные системы, статистический полимерный метод, образование сшивок, фрактальный метод, коллоидный раствор, кремнезоль, золь-гель переход, длина свободного пробега

Короткий адрес: https://sciup.org/14265773

IDR: 14265773   |   DOI: 10.15828/2075-8545-2015-7-3-15-36

Список литературы Квазигомогенное приближение для описания свойствдисперсных систем. Основные подходы к моделированию процессов отвержденияв дисперсных силикатных системах. Часть 3. Преодоление энергетических барьеров

  • Kudryavtsev P., Figovsky O. Nanomaterials based on soluble silicates, ISBN 978-3-659-63556-4, LAP Lambert Academic Publishing, 2014, 241 p.
  • Кудрявцев П.Г., Фиговский О.Л. Наноматериалынаосноверастворимыхсиликатов. -ISBN 978-3-659-58361-2. -LAP Lambert Academic Publishing. -2014. -С. 155.
  • Lao L., Orsinger E. Hyperbolic and fractional hyperbolic Brownian motion, tochastics: An International Journal of Probablty and Stochastics Processes, p. 505-522, 2007.
  • Жюльне Р. Фрактальные агрегаты, УФН. -1989. -Т. 157, № 2. -С. 339 -357.
  • Смирнов Б.М. Свойства фрактального агрегата, УФН. -1989. -Т. 157, № 2. -С. 357 -360.
  • Mikhailov A.S., Loskutov A.Yu. Chaos and Noise. -Springer, Berlin, 1996.
  • Li T., Raizen M.G. Brownian motion at short time scales, Ann. Phys. (Berlin),Vol. 525, No. 4, pp. 281-295, (2013), DOI: DOI: 10.1002/andp.201200232
  • Olivi-Tran N., Botet R., Cabane B. Monte Carlo simulations of colloidal dispersionsunder shear Phys. Rev. (1998), E 57, 2,1997, DOI: DOI: 10.1103/PhysRevE.57.1997
  • Butler S., Harrowell P. The shear induced disordering transition in a colloidal crystal: Nonequilibrium Brownian dynamic simulations J. Chem. Phys., Vol. 103, 10, p. 4653 (1995); DOI: 10.1063/1.470653
  • Butler S., Harrowell P. Shear induced ordering in simulations of colloidal suspensions: Oscillatory shear and computational artefacts, J. Chem. Phys. 105, 605 (1996); DOI: 10.1063/1.471894
  • Lutsko J.F. Molecular Chaos, Pair Correlations, and Shear-Induced Ordering of Hard Spheres, Phys. Rev. Lett., Vol. 77, 11, pp. 2225-2228, 1996, doi: 10.1103/PhysRevLett.77.2225, http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.77.2225
  • Rastogi S.R., Wagner N.J., Lustig S.R. Rheology, self-diffusion, and microstructure of charged colloids under simple shear by massively parallel nonequilibrium Brownian dynamics, J. Chem. Phys., Vol. 104, 22, p. 9234 (1996); DOI: 10.1063/1.47161
  • Boek E.S., Coveney P.V., Lekkerkerker H.N.W., Van der Schoot P. Simulating the rheology of dense colloidal suspensions using dissipative particle dynamics, Phys. Rev. E, Vol. 55, 3, pp. 3124-3133, 1997, , http://link.aps.org/doi/ DOI: 10.1103/PhysRevE.55.3124
  • Tang S., Evans G.T., Mason C.P., Allen M.P. J. ChemPhys 102:3194, 1995.
  • Edwards D.A., Brenner H., Wasaa D.T. Inrerfacial Transport Processes and Rheology, Butterworth-Heinemann, Newton, MA, 1991.
  • Rosner D.E. Transport Processes in Chemically Reacting Flow Systems, 3rd ed., Butterworth-Heinemann, Newton, MA, USA, 1990.
  • Adachi Y., Kusaka Y., Kobayashi A. Transient behavior of adsorbing/adsorbed polyelectrolytes on the surface of colloidal particles studied by means of trajectory analysis of Brownian motion, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Vol. 376, 1-3, 20, 2011, pp. 9-13, 2010.11.004 DOI: 10.1016/j.colsurfa
  • Elimelech M., Gregory J., Jia X., Williams R.A. Particle Deposition and Aggregation. Measurement, Modelling and Simulation. ISBN 0-7506-7024-X, Butterworth-Heinemann, 1998, 441 p.
  • Морачевский А.П. Физическая химия -поверхностные явления и дисперсные системы. -СПб., 2011.
  • Schmidt M. Simulations of Systems with Colloidal Particles, in: Simulations of Systems with Colloidal Particles, ISBN: 0-8247-0323-5, edited by Borowko M., New York, Basel, Marcel Dekker, inc., 2000, pp. 745-773.
  • Gontar V. New theoretical approach for physicochemical reactions dynamics with chaoticbehaviour. In Chaos in Chemistry and Biochemistry, World Scientific, London, 1993, pp. 225-247.
  • Romm F., Karchevsky V., Figovsky O. Combined montecarlo/thermodynamic model of formation of microporous aggregate structure like silica from quaternary ammonium silicate solutions. Journal of Surfactants and Detergents(IF 1.515), 2000. Vol. 3, 4, pp. 475-481. Springer. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/1521-3919%2820020101%2911:1%3C93::AIDMATS93%3E3.0.CO;2-F/abstract.
Еще
Статья научная