Ce este miscarea browniana?

Miscarea browniana este o miscare neordonata a particulelor intr-o suspensie. Particule a caror marime nu depaseste 10^-5 - 10^-4 cm.

Cu alte cuvinte, miscarea browniana este o miscare a particulelor complet haotica si spontana ce depinde de temperatura mediului. Aceasta miscare a fost descoperita de botanistul Robert Brown in anul 1827. Mai tarziu, in anul 1905, Albert Einstein a dezvoltat o teorie acestei miscari, teorie ce a fost sustinuta si experimental.

Miscarea browniana se opune si depaseste miscarea ordonata de sedimentare a particulelor produsa de campul gravitational. Miscarea browniana exista datorata ciocnirii particolelor in suspensie cu moleculele lichidului puse in miscare de agitatia termica.

Intensitatea miscarii browniene este marita de actiunea luminii, radiatiilor si caldurii. Aceasta poate fi modificata de sarcina electrica a particulelor sau de diferiti agenti chimici prin care miscarea este accelerata sau intarziata.

Gelurile se formeaza din soli, prin cresterea concentratiei fazei disperse, pe urmatoarele cai: adaugarea de substanta solida, evaporarea partiala a fazei lichide, scaderea temperaturii sau prin reactii chimice. Trasatura comuna a tuturor acestor procese o constituie imobilizarea fazei lichide in interiorul fazei disperse, datorita formarii unei structuri.

Structura se presupune, in general, afi constituita din retele coerente de particule aderente, ochiurile retelei fiind pline cu lichid, tar amandoua fazele sau numai faza solida fiind continue. Modelele de difractie obtinute cu raze X au aratat o anumita ordonare a acestor retele. In cazul gelurilor, din cauza continuitatii retelei, nu se mai produce curgerea libera a materialului. Valoarea minima a efortului tangential necesar ruperii structurii astfel formate reprezinta limita de curgere a materialului.

Aparitia unei limite de curgere la geluri nu este numai rezultatul unui simplu contact mecanic intre particulele componente ale structurii, ci si al fortelor de interactiune care se dezvolta intre acestea.

Multe geluri, exemplu fiind argila, au proprietatea de a trece sub actiunea unor efecte mecanice ca vibrare, scuturare etc., la foma de soluri, ca apoi, lasate neturburate, sa se solidifice din nou, transformandu-se din nou in geluri.

Proprietatea unor sisteme de a efectua aceasta transformare reversibila sol-gel, sub actiunea unor efecte mecanice, se numeste tixotropie. Proprietatea este caracteristica acelor geluri in care reteaua particulelor solide este larga si cuprinde mari cantitati de lichid. Toxitropia consta in intreruperea legaturii dintre particule, legatura datorata fortelor de interactiune dintre particule, prin aplicarea unor forte tangentiale exterioare si in restabilirea legaturii intre particule dupa un timp suficient de lung de la intreruperea actiunii exterioare.

Pentru ca fenomenul sa aiba loc, trebuie in primul rand ca legaturile initiale dintre particule sa nu fie prea puternice, si acest lucru se realizeaza la structurile mai largi din particule alungite. In al doilea rand miscarea browniana trebuie sa fie capabila sa mentina sistemul in stare lichida, prin agitatie. acest lucru este posibil cand particulele sunt suficient de mici, iar faza lichida este prezenta in cantitate suficienta. In general, tixotropia reclama un tip de structura metastabila (nici forma de sol nici cea de gel nefiind definitive) in care nici fortele care tind sa recombine particulele si nici concentratia particulelor nu trebuie sa fie atat de mari incat sa impiedice descompunerea structurii sau sa produca refacerea ei in timpul agitarii sau imediat dupa incetarea ei.