Броўнаўскі рух: агульныя звесткі.

На ранніх этапах развіцця вучэння аб коллоідных сістэмах лічылася, што малекулярна-кінэтычныя ўласцівасці ўласцівыя толькі сапраўдным раствораў. Шматгадовымі даследаваннямі было даказана, што дадзеныя ўласцівасці ўласцівыя і калоідным раствораў. Устаноўлена, што паміж імі няма якасных адрозненняў, а існуюць толькі колькасныя, якія залежаць галоўным чынам ад велічыні і формы коллоідных часціц (міцэлы). Таму адкрыццё броўнаўскага руху ў гэтым сэнсе мела велізарнае значэнне.

Упершыню (у 1827 годзе) броўнаўскі рух было даследавана ангельскай батанікам Робертам Броун. Назіраючы пад ультрамикроскопом за кветкавым пылком раслін, узважанай у кроплі вады, вучоны выявіў, што мікраскапічныя часціцы кветкавага пылка бязладна (хаатычна) і бесперапынку перамяшчаюцца. Броўнаўскі рух - гэта бязладнае, зігзагападобныя або хаатычны рух мікрачасцін. Шматлікімі даследаваннямі ўстаноўлена, што хаатычны рух малекул абумоўліваецца памерам часціц, тэмпературай і глейкасцю дысперсійнай асяроддзя. Пры гэтым прырода рэчывы практычна не ўплывае на іх перасоўванне.

Броўнаўскі рух і сучасная малекулярна-кінетычная тэорыя вадкасцяў

Фрэнкель выказаў здагадку, што пры зняцці адной малекулы адбываецца перагрупоўка бліжэйшых, пры гэтым кожная з іх імкнецца заняць ранейшае становішча, якое найбольш выгаднае ў энергетычным стаўленні.

У выніку скачкападобнага і бесперапыннага перамяшчэння малекул адбываецца працэс самодиффузии. Раствораныя ў вадкасці мікрачасціны (дысперсійная фаза) здзяйсняюць рух прыкладна такое ж, як і малекулы растваральніка (дысперсійная серада). З прычыны бесперапыннага хаатычнага руху яны актыўна перамяшчаюцца і не застаюцца на якім-небудзь месцы.

Броўнаўскі рух часціц коллоидов і завісяў ўзнікае з прычыны цеплавога руху часціц навакольнага асяроддзя і іх хаатычных удараў аб дадзеную малекулу. У выніку такіх удараў мікрачасціны бязладна перасоўваюцца ў прасторы (дысперсійнай асяроддзі). Гэтыя перамяшчэння атрымліваюцца ў выніку дзеяння удараў за пэўны час даследаванні (у адну секунду пэўная малекула можа адчуваць да 1020 удараў). Улічваючы тое, што малекулы невялікіх памераў атрымліваюць неаднолькавае колькасць удараў з розных бакоў, яны рухаюцца ў розных напрамках. Пры дыяметры мікрачасцін больш за пяць мікраметраў броўнаўскі рух практычна не назіраецца. Павелічэнне памераў і малекулярнай масы іх кампенсуе ўдары. Таму часціцы з вялікай малекулярнай масай (да пяці мікраметраў) здзяйсняюць толькі вагальныя кручэння.

Броўнаўскі рух і дыфузія

У выніку дзеяння броўнаўскага, а таксама цеплавога руху адбываецца выраўноўванне канцэнтрацыі малекул па ўсім аб'ёме раствора. Дыфузія можа працякаць у коллоідных і праўдзівых растворах.

Асматычны ціск абумоўліваецца наяўнасцю міцэлы. З прычыны вялікіх памераў малекул і нязначных канцэнтрацый іх ціск вельмі нізкая. Вядома ж, частка аналізаванай ціску ў коллоідных растворах шмат у чым залежыць ад наяўнасці прымешак разнастайных электралітаў. Такім чынам, высокамалекулярныя растворы - поліцукрыдаў, каўчук, бялкоў - пры 10-12 працэнтнай канцэнтрацыі валодаюць значным асматычным ціскам. Дзякуючы адмысловым прыборам (осмометры), было вызначана асматычны ціск плазмы крыві, якое ў сярэднім складае каля 25 мм ртутнага слупа. Даказана, што дадзенае ціск прямопропорционально канцэнтрацыі раствораных рэчываў як у коллоідных, так і праўдзівых растворах.