A kolloid diszperziók termodinamikailag miért nem stabil rendszerek?

A kolloid diszperz rendszer termodinamikailag azért nem stabil, mert jelentős felületi energiát hordoz, amitől - részecskeméret növelés által - igyekszik megválni. Példaként tekintsük a vízcseppeket (legyenek gömbök): könnyen belátható, hogy minél nagyobb egy vízcsepp V térfogata, annál kisebb A felülete:

V = 4r^3π / 3

A = 4r^2π

Legyen a V térfogat 27-szeres, ekkor az r sugár 3-szoros, ebből az A felület - a 27-szeres V térfogathoz képest - csak 9-szeres!

27V = 4*27r^3π / 3 = 4*(3r)^3π / 3

9A = 4*9r^2π = 4*(3r)^2π

A felhő nem stabil termodinamikai rendszer, az A felületcsökkentő folyamatban nagyobb V térfogatú vízcseppek keletkeznek, amit a Föld gravitációs erőtere a nyakunkba zúdít - ezt hívják esőnek :).

Megjegyzés:

Az említett felületi energia a tárgyalt vízcseppek esetében nem más, mint maga a jól ismert γ felületi feszültség, ami az egységnyi dA új felület létrehozásával járó dG szabadentalpia változás:

dG = γ dA

Nyilvánvalóan minden új felület létrehozása energiát igényel és a rendszer energiatartalmát növeli, mert dA pozitív, ezért dG is az. (A γ mértékegysége J/m^2 vagy N/m, mivel J=Nm.)

Az egészet (nagyon) leegyszerűsítve: ha kettétörsz egy krétát, energiát kell befektetned a törés mentén keletkező két új felület létrehozásához.

G ≡ H - TS szabadentalpia termodinamikai energiafüggvény - G megváltozása (dG) megegyezik az állandó p nyomáson és T hőmérsékleten vett egyéb (nem térfogati) munkával.

"...paraszt beszólást pedig jelentettem."

Na akkor idefigyelj te kis köcsög: tisztában vagyok a kémiai tudásommal bármely területen, egyetemi szintű kutató vegyész végzettségem van (ez azt jelenti, hogy nálamnál senki nem tanult több kémiát) és ha úgy tetszik akkor paraszt is lehetek azokkal akik megérdemlik ítéletem szerint. Neked mint kis takonynak csak az a dolgod, hogy szépen megköszönd a válaszomat. Értve?

Nem "állításom szerint" értek hozzá, hanem valójában.

Ha nem vetted volna észre, én segítettem neked, méghozzá ingyen: nem hittem volna, hogy lesz bátorságod visszapofázni...:)