ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коллоидные свойства и структура каменных углей из "Образование и структура каменноугольного кокса" В послевоенный период появились работы иностранных авторов, особенно английских, по исследованию коллоидной структуры углей. Из них следует, что в настоящее время имеются две точки зрения на коллоидную структуру углей одна из них развита советскими учеными, а другая — английскими исследователями [54]. [c.32] Нод действием тепла слои более легких фракций мицелл размягчаются или становятся жидкими раньше других, образуя своего рода смазку, обеспечивающую подвижность мицелл. Этим объясняется пластичность угля вообще и образование пластического слоя при коксовании. [c.32] Можно в принципе согласиться с такой моделью изогеля, которой придерживаются английские ученые. Однако следует отметить, что близкие к ней представления были высказаны В. И. Забавиным еще в 1941 г. [33]. [c.32] К таким же соображениям о структуре мицелл угля, о которых мы узнали из английской печати только в 1944 г., можно было прийти также на основе экспериментальных работ В. И. Забавина, выполненных еще до войны. [c.32] Итоги всех исследований позволили с уверенностью сделать вывод, что структура угля подобна типичным гелям и проходила все стадии его образования, начиная от золя, кончая старением. [c.33] Как связаны между собой мицеллы, образующие структуру угля в целом Здесь действуют самые разнообразные силы и трудно точно определить значение каждой из них. [c.33] Известно много различных видов сил [56] силы гомеополярной связи между ионами, притяжение между постоянным диполем и ионом, между двумя постоянными диполями, между индуцированным диполем и ионом, между постоянным диполем и индуцированным диполем, между двумя индуцированными диполями. Мы знаем также о ван-дер-вааль-совых силах притяжения между молекулами и о лопдоновских силах связи между полимолекулярными группами. Если даже не принимать во внимание силы, связывающие атомы в молекулу, то мы прежде всего встретимся с внутримицеллярными силами, действующими между отдельными молекулами. Кроме того, нельзя не упомянуть о силах, обусловливающих образование самого остова или сетки, т. е. о межмицеллярных силах, и, наконец, о силах сольватации, действующих между молекулами мицелл и молекулами веществ, играющих роль жидкости в данной системе. [c.33] Однако мы не можем еще достаточно полио объяснить роль этих сил в образовании коллоидной структуры углей. Мы приближенно учитываем только основные из них и предполагаем, что мицеллы угля только частично связаны между собой химическими силами пли силами валентности главным же образом они удерживаются более слабыми физическими силами аттракции или ваи-дер-ваальсовыми силами. [c.33] Доказательством этому служит пластичность угля — одно из важнейших его свойств. Пластичность угля заключается в том, что в некоторых условиях и иод действием некоторых сил уголь способен приобретать свойства высоковязкой жидкости. При слабых воздействиях мицеллы сохраняют свое относительное расположение, но подвергаются легкой деформации, а при воздействии выше критического, которое к тому же сильно меняется с температурой, мицеллы разрываются, сдвигаются и вещество становится текучим. Связывание угля слабыми физическими силами подтверждается также свойством его пеитизироваться в растворителях вследствие преодоления сил сцепления между мицеллами. [c.33] Чтобы пояснить явление пластичности угля, рассмотрим следующий пример известно, что нормальные жидкости, истинные растворы и кол-.поидные системы, в которых исключена возможность образования внутренней структуры, обладают так называемой нормальной вязкостью, т. е. [c.33] И изображено графически на рис. 8. [c.33] Коэффициент внутреннего трения т] (или коэффициент вязкости) есть тангенс угла 90 — а он зависит от температуры, а для растворов и от концентрации. По мере возрастания вязкости угол а будет уменьшаться. [c.33] Однако существуют вязкие жидкости и коллоидные системы, которые обнаруживают нластичность. Скольжение в них начинается только ирн действии некоторой силы /, называемой предельным сопротивлением. Графически это представлено на рис. 9. [c.34] Точно так же пластическое истечение твердого тела, которое проявляется в виде остаточной деформащш, начинается в том случае, когда действующая на тело сила достигнет некоторой предельной величины или критического усилия. [c.34] В каменном угле, который но своей структуре является гелем на различных стадиях его образования, соединение мицелл происходит частично при помощи вторичных ван-дер-ваальсовых сил и частично при помощи химических валентных сил. [c.34] По мере старения геля число связей п между мицеллами, и особенно доля химических связей, постепенно увеличиваются (линии щ, а, Пз, Пц... ИТ. д., рис. 9) до тех пор, пока все мицеллы не станут неподвижными н структура угля не приобретет жесткость. [c.34] Вернуться к основной статье