Σάββατο 31 Δεκεμβρίου 2011

Μικκυλιακές ιδιότητες επιφανειοδραστικής ουσίας δέκυλ τριμεθυλαμμώνιοβρωμιδίου σε μίγματα ύδατος-αιθυλενογλυκόλης

Εισαγωγή

Τα κολλοειδή είναι από τα πιο γνωστά παραδείγματα φυσικοχημικών συστημάτων με κύριο χαρακτηριστικό την ικανότητα αυτο-οργάνωσης της δομής τους. Ο όρος κολλοειδή καθιερώθηκε από τον T.Graham το 1861, προκειμένου να χαρακτηριστούν οι ουσίες που όταν ειναι διεσπαρμένες σε κατάλληλο μέσο δεν διέρχονται από τους πόρους των ζωικών μεμβρανών. Αργότερα διαπιστώθηκε ότι η κολλοειδής κατάσταση είναι γενική ιδιότητα της ύλης και πως υπό ορισμένες προϋποθέσεις όλα τα σωματίδια μπορούν να σχηματίσουν κολλοειδή διαλύματα.

Στην καθημερινή ζωή η χρήση των κολλοειδών είναι αρκετά διαδεδομένη και κατά συνέπεια η μελέτη τέτοιων συστημάτων αρκετά σημαντική. Μια πληθώρα βιομηχανικών και τεχνολογικών προιόντων βασίζονται στα κολλοειδή και τις ιδιότητές τους. Αρκεί να αναφερθούν οι βαφές, τα χρώματα, τα μελάνια καθώς και προιόντα βιομηχανιών τροφίμων και φαρμακοβιομηχανιών ως παραδείγματα σταθεροποιημένων κολλοειδών¹. Η βαφή υφάνσιμων ινών και η επεξεργασία δερμάτων βασίζονται στην κροκίδωση κολλοειδών συστημάτων όπως χρωστικών και δεψικών υλών. Η ικανότητα προσρόφησης μορίων του μέσου διασποράς από τα κολλοειδή σωματίδια και η συσσωμάτωσή τους σε δομές που ονομάζονται μικκύλια συναντάται στις επιφανειοδραστικές ουσίες (σάπωνες και απορρυπαντικά). Ακόμη και στις βιομηχανίες παραγωγής πυρηνικής ενέργειας οι ιδιότητες των κολλοειδών χρησιμοποιούνται για τη διαχείρηση ραδιενεργών αποβλήτων.

Η ύπαρξη και η καταστροφή βιολογικών συστημάτων οφείλεται σε κολλοειδή που περιέχουν, όπως οι βιομεμβράνες που περικλείουν τα κύτταρα των ζωντανών οργανισμών. Η βαθμιαία κροκίδωση των κολλοειδών προκαλεί τη γήρανση και το θάνατο τέτοιων κυττάρων. Η λυοφιλία είναι μια απ΄τις αντιστρεπτές ιδιότητες των κολλοειδών που βρίσκει εφαρμογή στη γεωργία. Τα κολλοειδή έχουν την ικανότητα να κατακρατούν το νερό και το αποδίδουν στο φυτό σε περίοδο ξηρασίας.

Η σκέδαση φωτεινών ακτίνων από τα κολλοειδή σωματίδια (φαινόμενο Tyndall) αποτελεί βάση της λειτουργίας του υπερμικροσκοπίου, με το οποίο παρατηρούνται σωματίδια αόρατα με το συνηθισμένο μικροσκόπιο.

Στην εργασία αυτή μελετώνται οι ιδιότητες και η συμπεριφορά της επιφανειοδραστικής ουσίας C₁₀Me₃ σε διαλύτη που αποτελείται από μίγμα νερού-αιθυλενογλυκόλης και συζητάται η ικάνοτητα σχηματισμού μικκυλίων της ουσίας στο δ/τη αυτό. Επίσης συγκρίνονται τα πειραματικά αποτελέσματα με αυτά της βιβλιογραφίας απ΄τα οποία προκύπτουν συμπεράσματα για τη δομή των σχηματιζόμενων μικκυλίων, αλλά και την πολικότητά τους.

Η συνέχεια εδώ: Μικκυλιακές ιδιότητες επιφανειοδραστικής ουσίας δέκυλ τριμεθυλαμμώνιοβρωμιδίου σε μίγματα ύδατος-αιθυλενογλυκόλης

Παρασκευή 30 Δεκεμβρίου 2011

Μοντέλο Ising σε μια διάσταση στο κανονικό στατιστικό σύνολο

Το μοντέλο Ising απλοποιεί τις αλληλεπιδράσεις των ατόμων ενός στερεού σε αλληλεπιδράσεις των spin τους και ειδικότερα μόνο μεταξύ πρώτων γειτόνων. Η αλληλεπίδραση των spin εκφράζεται μέσω μιας σταθεράς J, η οποία ονομάζεται και πεδίο ανταλλαγής και τείνει να ευθυγραμμίσει τα spins μεταξύ τους, δηλαδή τείνει να ευθυγραμμίσει τις μαγνητικές ροπές των spins. Το αποτέλεσμα είναι το σύστημα να εμφανίζει αυθόρμητη μαγνήτιση. Τα άτομα είναι τοποθετημένα σε κρυσταλλικό πλέγμα και το spin τους παίρνει τις τιμές +1 ή -1, ενώ το μαγνητικό πεδίο που παράγουν είναι Β με μαγνητική ροπή μ.

Συνέχεια εδώ: Μοντέλο Ising