ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Значение коллоидных систем и коллоидных процессов в природе и технике из "Курс коллоидной химии" Коллоидные системы чрезвычайно широко распространены Б природе. Огромное значение они имеют и в современной технике. Ниже приведены некоторые примеры, характеризующие роль коллоидных систем и коллоидных процессов в окружающем нас мире. Много других примеров, показывающих роль коллоидной химии в практической деятельности человека, будет дано по ходу изложения курса . [c.28] Коллоидные системы и коллоидные явления наблюдаются далеко за пределами Земли. Как известно, межзвездная материя состоит главным образом из газов и пыли, причем с помощью наблюдений над поглощением света было показано, что размер пылинок, содержащихся в космическом пространстве, обычно не превышает 3-10 см, т. е. пылинки имеют типичные коллоидные размеры. [c.29] Кометы, являющиеся газово-пылевыми облаками, представляют собою, таким образом, колоссальные коллоидные системы, а характерное свечение комет, возникающее в результате освещения мельчайших частиц лучами солнца, является не чем иным, как проявлением светорассеяния. Остается пока неясным, чем обусловлено длительное существование комет — огромной разреженностью космического газово-пылевого облака и малой частотой встреч отдельных частиц друг с другом, или относительной агрегативной устойчивостью системы, определяющейся каким-нибудь фактором, например электрическим зарядом частиц, который может возникать вследствие адсорбции пылевыми частицами ионов. Как теперь установлено, в космическом пространстве содержатся большие количества ионов, образующихся в результате действия различных излучений на молекулы газов. [c.29] Шмидтом, планеты возникли из газово-пылевого облака, захваченного Солнцем. Известно, что в пространствах нашей Галактики существует множество таких облаков, и нет оснований считать, что окружавшее Солнце допланетное облако материи, каково бы ни было его происхождение, существенно отличалось по составу от галактических облаков. [c.29] Правильность своей теории О. Ю. Шмидт остроумно доказывает тем, что планеты имеют почти круговые орбиты. Планеты с такими орбитами, могли образоваться только путем объединения большого числа тел, содержащихся в газово-пылевом- облаке, двигавшихся до того по самостоятельным эллиптическим орбитам вокруг Солнца. О. Ю. Шмидт не рассматривал детально механизм объединения пылевых частиц, но можно думать, что при этом существенную роль играют те же факторы, что при слипании частиц аэрозолей. Безусловно, на процесс образования агрегатов должны влиять поверхностные силы, наличие у частиц электрического заряда и т. д. Картина, конечно, сильно усложняется тем, что газово-пылевое облако находится под интенсивным действием такого мощного фактора, как солнечное излучение во всех его видах. [c.29] Облака и туманы представляют собою коллоидные системы типа Ж/Г, причем очень часто их частицы несут электрический заряд. Дождь, грозовые разряды и другие метеорологические явления должны рассматриваться как явления, связанные с коллоидными процессами. [c.30] В настоящее время в результате всестороннего изучения свойств аэрозолей Б. В. Дерягиным, Н. А. Фуксом, И. В. Петря-новьш, А. Г. Амелиным и другими советскими учеными разработаны способы борьбы с пылями, дымами и туманами, а также способы искусственного вызывания осадков, что чрезвычайно важно для сельского хозяйства. [c.30] Образование дельт при впадении рек в море также является в значительной мере коллоидным процессом. В пресной воде рек обычно содержится огромное число взвешенных минеральных частиц с размерами, близкими к коллоидным. Эти частицы обладают электрическим зарядом, как ii большинство коллоидных частиц. При впадении рек в море в результате смешения речной воды с морской, содержащей значительное количество электролитов, взвешенные частицы теряют устойчивость, слипаются друг с другом и в виде агрегатов выпадают на дно, образуя отмели. [c.30] Огромное значение имеет коллоидная химия в земледелии. Почва является сложнейшей коллоидной системой. Размер и форма частиц почвы, наряду с их природой, определяют водопроницаемость и поглотительную способность почвы, которые в свою очередь влияют на урожайность. Пески, обладающие невысокой дисперсностью, легко пропускают воду, высокодисперсные же глины, наоборот, хорошо удерживают влагу. Присутствие щелочей повышает дисперсность и гидрофильность почв. В противоположность этому соли кальция коагулируют почву и понижают ее гидрофильность. На этом основано известкование почвы, применяемое для того, чтобы понизить способность почвы удерживать влагу. В последнее время широко применяются так называемые структурирующие агенты на основе некоторых полимеров, внесение которых в почву устраняет эрозию и придает почве желательные свойства. [c.30] Другое использование глин уже в качестве компонентов растворов, используемых при бурении, катализаторов, носителей катализаторов, осушителей и осветлителей различных жидкостей, начиная от вина и кончая продуктами нефтеперерабатывающей промышленности, разрабатывается на Украине Ф. Д. Овчаренко с сотр. [c.31] Весьма важны закономерности коллоидной химии при создании на базе минерального сырья новых строительных материалов. Фундаментальные исследования П. А. Ребиндера и его школы в области вяжущих средств привели к созданию конструкционных материалов, обладающих повышенной прочностью и рядом других ценных свойств. [c.31] С коллоидной химией связаны и производства, перерабатывающие органическое сырье. Например, технология получения бумаги вк 1ючает процессы измельчения растительного волокна до высокой степени дисперсности, приготовление дисперсий различных проклеивающих агентов (канифоли, искусственных смол, каучука) и отложение на поверхности измельченного волокна в результате коагулирующего действия электролитов частиц этих дисперсий, что придает бумаге ряд ценных свойств. [c.31] Крашение волокна и дубление кожи является также примером технологий, где основную роль играют коллоидные процессы. Крашение и дубление заключается в диффузии коллоидных частиц красителя или дубителя в ткань или голье, в коагуляции этих час- тиц при соприкосновении с элементарными волоконцами и в фиксации скоагулированных частиц на элементарных волоконцах. [c.31] В производстве синтетического каучука, резины и пластмасс коллоидные процессы играют немаловажную роль. Так, эмульсионная полимеризация, в результате которой получают дисперсии синтетических каучуков (синтетические латексы), это процесс, протекающий в коллоидной системе. Резина и различные пластмассы обычно содержат мельчайшие частицы минеральных наполнителей, придающие им нужные свойства, и поэтому должны рассматриваться как коллоидные системы. [c.31] Основной операцией производства лаков и красок является измельчение пигментов в соответствующих средах до возможно более высокой степени дисперсности. Цвет и кроющая способность лаков или красок в большой степени зависят от размера частиц пигмента. [c.31] Вспомогательные операщ1и в ряде производств очень часто представляют собою коллоидные процессы, Например, выделение воды из нефти на нефтеперерабатывающих заводах, разрушение эмульсий, образующихся в химических производствах при промывке того или иного жидкого продукта водой, приготовление различных эмульсий в текстильном, кожевенном и ряде других производств.. Типичными коллоидными процессами являются водо-и газоочистка. Водоочистка сводится к коагуляции взвешенных в воде мельчайших частиц электролитами или к извлечению из воды примесей путем адсорбции. Один из современных способов газоочистки заключается в придании содержащимся в газе или дыме твердым или жидким частицам достаточно большого электрического заряда и затем в отлол ении заряженных частиц на противоположно заряженном электроде. Более подробно такой способ газоочистки рассмотрен в гл. XI. [c.32] Мы рассмотрели здесь значение для человека коллоидных систем и коллоидных ироцессов, но ничего не сказали о роли в при-, роде и технике высокомолекулярных соединений, растворы которых обладают многими коллоидными свойствами. Значение высокомолекулярных соединений в технике будет показано в гл. XIV настоящего курса. Здесь же только укажем, что организмы растений и л вотных состоят из растворов и студней высокомолекулярных веществ. Поэтому биохимия и медицина теснейшим образом связаны с коллоидной химией. Заметим также, что многие технологические процессы пищевой промышленности по существу являются коллоидными процессами. В хлебопекарной промышленности при приготовлении теста огромное значение имеют явления набухания, а при выпекании хлеба — явления коагуляции. Приготовление маргарина, соусов и майонезов представляет собою не что иное, как процесс эмульгирования. В молочной промышленности получение простокваши и сыра является процессом коагуляции и синерезиса (явление, обратное набуханию). Наконец, засолка и варка мяса также сводятся к явлениям коагуляции или, точнее, денатурации белков. [c.32] Вернуться к основной статье