|
В 1923 г. Т. Сведберг и Г. Ринде сконструировали ультрацентрифугу для дисперсионного анализа золей по скорости седиментации. Разработанный метод дисперсионного анализа В ультрацентрифугирование — позволил измерить массы высокодисперсных частиц и макромолекул полимеров и их распределение по молекулярной массе.
В 30-х годах в классической коллоидной химии возникают и начинают быстро развиваться новые направления. К ним превде всего относятся физико-химическая механика дисперсных систем и физико-химия высокомолекулярных соединений. Исследования в этих направлениях наполнили коллоидную химию новым содержанием. Коллоидная химия становится наукой, изучающей физико-химию поверхностных явлений и дисперсных систем.
Начиная с 1923 г. П. А. Ребиндер с сотрудниками разработал ряд основных проблем физико-химической механики дисперсных структур твердых тел и технических материаловг. В результате большой серии работ были выяснены закономерности и механизм образования и устойчивости пространственных дисперсных структур, что позволило управлять свойствами мелкозернистых высокопрочных и долговечных твердых тел и технических материалов. Были изучены процессы деформации и разрушения твердых тел различной природы и дисперсности — от предельно плотных высокопрочных до тонкопористых твердых тел с различной, иногда очень высокой пористостью. Эти работы имели большое научное и народнохозяйственное значение.
В первую очередь следует указать на эффект облегчения деформации твердых тел и понижения их прочности под влиянием активной среды или малых добавок адсорбирующихся веществ (так называемый эффект Ребиндера). Открытие этого явления привело к разработке используемых в настоящее время в производственных условиях методов тонкого измельчения, метода понижения прочности минералов для повышения эффективности бурения в твердых породах. Были предложены новые высокоэффективные смазочно-охлаждающие жидкости для процессов обработки металлов давлением и резанием.
Исследование дисперсных структур привело к разработке методов получения высокопрочных и долговечных материалов: бетонов, керамики, металлокерамики. Особенно большое значение имело создание новых марок бетона, которые сейчас широко внедряются в строительство. Возрастающее применение получает виброколлоидный цементный клей.
По словам академика П. А. Ребиндера, «физико-химическая механика выясняет механизм процессов деформации и разрушения дисперсных структур и твердых тел с учетом действия физико-химических факторов и прежде всего адсорбционного явления среды и добавок поверхностно-активных веществ... В результате изучения процессов образования и разрушения дисперсных структур физико-химическая механика дает научное обоснование оптимальным технологическим процессам производства ряда важнейших строительных и конструкционных материалов высокого качества».
Изучение коллоидного состояния вещества выяснило многие ранее неизвестные явления, например явления адсорбционного понижения прочности. Интересные данные были получены при изучении сил, действующих вблизи поверхности тел. На расстояниях порядка сотых долей миллиметра впервые было осуществлено прямое измерение ван-дер-вааль-совых сил и количественно проверена теория молекулярного взаимодействия.
В 50—70-х годах широкое применение получили исследования физико-химических свойств аэродисперсных систем (аэрозолей), их устойчивости и разрушения, что позволило разработать методы воздействия на облака и туманы с целью их рассеивания и осаждения; разработаны и внедрены высокоэффективные и экономичные конденсационные фильтры для очистки воздуха от взвешенных частиц. Эти фильтры нашли широкое практическое применение.
|