Лиофобные системы суспензии

Как и другие лиофобные дисперсные системы, суспензии агрегативно неустойчивы в них происходит самопроизвольный процесс слипания частиц, приводящий к их укрупнению, что еще более увеличивает скорость седиментации этих систем. [c.147]

Графически уравнение Эйнштейна выражается прямой (рис. 23.12). При превышении некоторой критической величины объемной доли фкр экспериментальные данные расходятся с теоретическими. Уравнение Эйнштейна применимо для золей и разбавленных суспензий, у которых частицы дисперсной фазы не взаимодействуют с дисперсионной средой (лиофобные системы). [c.385]

Если вернуться теперь к оценке прочности коагуляционной структуры, образованной микронными, более или менее плотно упакованными частицами, то (для лиофобной системы при Дж) получаем (1/2/ ) А г/2/го 10 Н/м2. Найденное значение Рс для суспензии или порошка имеет смысл предельного напряжения сдвига т (см. ]). Для более грубодисперсной системы с частицами размером гх 100 мкм оно составит лишь 10 Н/м , эта величина характерна для легкоподвижных систем, например песка в песочных часах. Напротив, для высокодисперсной структуры с частицами глг 100 А эта величина составляет 10 Н/м2 и более, что отвечает уже существенному сопротивлению формованию. [c.317]

ВИЯ последней со средой, причем диспергирование в этом случае происходит за счет затраты внешних сил — химических или механических, а образующиеся коллоидные растворы являются термодинамически неустойчивыми. Для них понятие стабильности имеет лишь кинетический смысл. Некоторые лиофобные системы сохраняют свою устойчивость в течение длительного времени (например, красный золь золота), а другие быстро теряют устойчивость (суспензии грубодисперсных частиц, концентрированные золи сульфидов металлов и др.). [c.136]

В отличие от частиц в грубодисперсных системах — суспензиях, эмульсиях, пенах, ядру мицелл 3. часто нельзя приписать определенное агрегатное состояние, Это относится особенно к лиофильным 3., тогда как в лиофобных 3. частицы, напр, в гидрозолях металлов, — нормальные кристаллики предельно малых размеров (10 —10 см) с почти неизменными параметрами решетки. О различиях частиц лиофильных и лиофобных 3. см. Мицеллы. п. А. Ребиндер. [c.55]

Дисперсная фаза необратимых систем, т. е. систем, сухой остаток которых не способен самопроизвольно диспергироваться, слабо взаимодействует с дисперсионной средой. Такие системы относятся к лиофобным (в случае водной дисперсионной среды — к гидрофобным). Это золи металлов, суспензии оксидов железа и алюминия и др. [c.66]

В отличие от растворов и систем с молекулярной степенью дисперсности лиофобные золи имеют ограниченную устойчивость. Неустойчивость грубодисперсных суспензий связана главным образом со значительной скоростью оседания их частиц под действием силы тяжести. В более высокодисперсных системах броуновское движение достаточно интенсивно, чтобы предотвратить оседание, но с течением времени устойчивость и этих систем нарушается вследствие возникающих в них изменений, приводящих к укрупнению частиц. Когда размеры частиц становятся достаточно большими, они оседают, и дисперсная фаза отделяется от дисперсионной среды. [c.192]

В суспензиях проявляется так же и агрегативная неустойчивость, характерная лиофобным золям и зависящая от вязкости дисперсионной среды, толщины диффузионного слоя мицеллы (см. разд. VI.8), температуры, присутствия электролита и т. д. Например, при увеличении концентрации электролита в суспензии происходит коагуляция и ускоренное расслаивание системы. [c.293]

Лиофобные дисперсные системы (золи, суспензии, эмульсии) агрегативно неустойчивы, поскольку у ннх имеется избыток поверхностной энергии Гиббса. Процесс укрупнения частиц (коагуляция) протекает самопроизвольно, так как он ведет к уменьшению удельной поверхности и снижению поверхностной энергии Гиббса. [c.430]

Свойства суспензии, так же как и свойства лиофобных золей, в основном определяются дисперсностью, наличием поверхности раздела между фазами и формой частиц. Вследствие низкой степени дисперсности суспензии являются системами кинетически неустойчивыми дисперсная фаза в суспензиях выпадает нацело в осадок за сравнительно короткое время. Благодаря низкой степени дисперсности в суспензиях очень слабо проявляется броуновское" движение, а такие свойства, как осмотическое давление и диффузия, совершенно не обнаруживаются. [c.344]

Если бы устойчивость лиофобных коллоидов определялась только равновесием, то повышение температуры и связанное с ним усиление броуновского движения дисперсных частиц должно было бы всегда вести к увеличению устойчивости системы. Однако в золях, суспензиях и эмульсиях повышение температуры ведет, наоборот, к понижению устойчивости. Это противоречие было полностью устранено Н. П. Песковым, когда он в 1920 г. предложил различать два типа устойчивости — кинетическую и агрегативную устойчивость. [c.324]

Более разнообразные возможности в отношении стабилизации имеют дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой — пены, эмульсии, золи и суспензии. Природа устойчивости всех систем в значительной степени зависит от фазового состояния дисперсной фазы. Так, пены, подобно аэрозолям, принципиально лиофобны, но в отличие от аэрозолей могут быть эффективно стабилизованы введением ПАВ. Эмульсии и, до некоторой степени, золи могут быть очень близкими по природе устойчивости к термодинамически устойчивым лиофильным коллоидным системам, и их стабилизация с помощью ПАВ может обеспечить высокую устойчивость системы. [c.270]

Лиофобные коллоидные системы термодинамически неустойчивы и характеризуются высокими значениями свободной поверхностной энергии. К ЯШ относятся золи, суспензии, эмульсии, пены. [c.6]

Если так обстоит дело с системами, по самой своей природе равновесными и термодинамически устойчивыми, то для суспензий с большей степенью лиофобности, а таковыми являются буровые растворы из большинства местных глин, введение стабилизирующих добавок уже необходимость, без которой нельзя обеспечить их приемлемые рабочие свойства. [c.88]

Какие системы называются суспензиями В чем состоит их принципиальное отличие от лиофобных золей [c.239]

В различных коллоидных системах образуются разнообразные виды тонких жидких слоев. В лиофобных коллоидных растворах и суспензиях частицы 1 и 2 —твердые тела, следовательно слой 3 граничит с двумя твердыми поверхностями. Жидкий слой между двумя каплями возникает в эмульсиях, а в пенах жидкий слой 3 граничит с двух сторон с газовыми пузырьками / и 2 и потому называется также свободным жидким слоем. В двух последних случаях тонкие жидкие слои представляют в сущности эмульсионные или, соответственно, пенные пленки. Возможны и более [c.98]

Суспензии — системы лиофобного типа, в них взаимодействие частиц со средой выражено слабо, а поверхность сольватирована (см. стр. 94) благодаря адсорбированным на ней веществам — стабилизаторам, определяющим агрегативную устойчивость суспензии. Подобно коллоидным растворам суспензии могут быть получены диспергированием (например, в коллоидных мельницах) или конденсацией. Иногда суспензии образуются при коагуляции коллоидных растворов. [c.147]

Хотя очень много работ посвящено устойчивости дисперсных систем, однако единого мнения о причинах устойчивости не существует. Различают устойчивость лиофильных и лиофобных систем. Если дисперсионной средой является вода, то такие системы называют соответственно гидрофильными и гидрофобными. Гидрофильные системы, например суспензии некоторых глин (бентонитовых), термодинамически устойчивы. С уменьшением свободной энергии системы самопроизвольно диспергируются в среде, и таким образом их устойчивость имеет строгий термодинамический смысл. [c.74]

Таким образом, все жидкостные дисперсные системы можно подразделить на две большие группы 1) бесструктурные системы, в которых частицы дисперсной фазы—молекулы или их агрегаты— являются более или менее свободными, не связанными друг с другом, и вязкость которых подчиняется закону Ньютона, и 2) структурированные системы, в которых частицы (макромолекулы), имеющие резко асимметричную удлиненную форму, являются не свободными, а связанными друг с другом и с дисперсной средой, и вязкость которых не подчиняется закону Ньютона. К первым относятся растворы низкомолекулярных веществ, весьма разбавленные эмульсии и суспензии и растворы лиофобных коллоидов (золи) ко вторым—концентрированные суспензии и эмульсии и растворы высокополимерных веществ. [c.210]

Современная коллоидная химия помимо изучения систем с коллоидной степенью дисперсности (- 10 —10 см ), т. е. лиофобных золей и растюров высокомолекулярных соединений (лиофильных золей), включает в область своего изучения также и системы с более низкой (более грубой) дисперсностью ( 10 —10 см ), а именно суспензии (Т- Ж), эмульсии (Ж1->Жг) и пены (Г- -Ж). Эти системы представляют собой как бы естественное продолжение лиофобных золей—суспензоидов и эмульсоидов—в сторону увеличения размера их взвешенных частиц, измеряемых уже не миллимикронами, а лишь микронами (от 0,1 мк д.о 10 мк и более) и, следовательно, видимых не только в ультрамикроскоп, но и в обыкновенный микроскоп. [c.240]

Наличие коллоидов в лиофобных системах (оксиды, карби-ды, металлы в растворах электролитов), несмотря на малую термодинамическую вероятность их образования, объясняется тем, что они кинетически устойчивы и существуют в метаста-бильном состоянии. Иными словами, для них высок потенциальный барьер, предшествующий агрегации. Относительно устойчивые лиофобные системы (суспензии) называют иногда лиофилизированными (или псевдолиофильны-м и) из-за наличия лиофильной поверхности раздела фаз. Частицы 5102 и других нерастворимых оксидов и солей в воде и электролитах хорошо смачиваются вследствие образования поверхностных соединений с водой или ионного обмена со средой, приводящего к возникновению ДЭС на их поверхности. При этом крупные кристаллы этих веществ типично лиофобны, поскольку они самопроизвольно не диспергируются и не растворяются в указанных средах. [c.17]

Н. П. Песков (1920) ввел понятие о двух видах устойчивости дисперсных систем седиментационной (кинетической) и агрегативной. Седиментационная устойчивость позволяет системе сохранять равномерное распределение частиц в объеме, т. е. противостоять действию силы тяжести и процессам оседания или всплывания частиц. Основными условиями этой устойчивости являются высокая дисперсность и участие частиц дисперсной фазы в броуновском движении. Агрегативная устойчивость дисперсных систем — это способность противост()ять агрегации частиц. В этом отношении дисперсные системы делят на два класса 1) термодинамически устойчивые, или лиофильные, коллоиды, которые самопроизвольно диспергируются и существуют без дополнительной стабилизации (мицеллярные растворы ПАВ, растворы ВМВ и т. п.). При образовании этих систем свободная энергия Гиббса системы уменьшается (Лй<0) 2) термодинамически неустойчивые, или лиофобные, системы (золи, суспензии, эмульсии). Для них А6 > 0. [c.424]

Различают два основных класса дисперсных систем лиофильные и лиофобные. Лиофильные отличаются интенсивным взаимодействием частиц со средой, самопроизвольным диспергированием и термодинамической устойчивостью системы. Примерами лиофильных коллоидов могут служить глины, мыла, агрегаты высокомолекулярных соединений и т. п., образующие в водной или полярной среде ц граниченно устойчивые дисперсные системы. Лиофобные коллоиды, наоборот, характеризуются значительной энергией связи внутри дисперсной фазы, превышающей энергию взаимодействия последней со средой. В этом случае диспергирование осуществляется за счет затраты внешних сил — химических или механических. При этом образуются термодинамически неустойчивые коллоидные растворы, для которых понятие стабильности имеет лишь кинетический смысл. Некоторые лиофобные системы (например, красный золь золота) могут сохранять свою устойчивость сколько угодно долго, другие, наоборот, после образования быстро ее теряют (суспензии грубодисперсных частиц, концентрированные золи сульфидов металлов и т. д.). [c.7]

В некоторых руководствах необратимые, или лиофобные, коллоидные системы называются также суспензоидами, а обратимые, или лиофильные, системы— эмульсоидами из-за сходства некоторых свойств этих систем с суспензиями или эмульсиями. Однако эта терминология малообоснована. [c.26]

Для наименования структурированных систем приняты термины гель и студень. Понятия гель и гелеобразование обычно относят к переходу лиофобных дисперсных систем (золей, суспензий) в вязкодисперсное состояние (см. рис. 27.3). Гели являются гетерогенными системами, они двухфазны, как золи и суспензии. Переход растворов полимеров к нетекучей эласт-ичной форме -обозначают понятиями студнеобразование и студень. Полимерные студни могут быть как гомогенными (I тип), так и гетерогенными системами (И тип). [c.475]

Если седиментационное равновесие таково, что основная масса частиц диспершой систшы за сравнительно короткое время оседает на дно сосуда то система называется кинетически неустойчивой, мпрш1ер суспензии глины, цемента. Если же частицы в основном остаются распределенными в о еме, то система называется кинетически устойчивой. Лиофобные золи по сравнению с суспензиями обладают достаточно высокой кинетической устойчивостью, если в системе не происходит процессов, резко понижающих степень дисперсности. [c.313]

Среди дисперсных систем коллоидные растворы занимают промежуточное положение между суспензиями и истинными растворами диаметр распределенных частичек в жидкой фазе коллоидного раствора колеблется от 1 до 100 ммк. Коллоидные растворы могут быть получены двумя различными- методами дисперсионным (уменьшением величины частиц более грубых дисперсных систем) и конденсационным (увеличением величины частиц истинных растворов, обладающих молекулярной или ионной дисперсией вещества). Коллоидные растворы называются также золями. В отличие от истинных растворов коллоидные растворы являются оптически неоднородными системами, так как световые лучи в них подвергаются светорассеянию этим объясняется опалесценция коллоидных растворов (различные окраски в отраженном и проходящем свете), что служит отличительным признаком коллоидных систем. Так как величина частиц коллоидного раствора одного и того же вещества колеблется в широких пределах, то окраска этих растворов может быть различной. Для коллоидных растворов характерны все явления, происходящие на поверхности раздела двух фаз, особенно процесс поглощения различных веществ на поверхности (адсорбция). Одним из продуктов адсорбции из растворов могут быть молекулы растворителя, в частности воды. Коллоидные системы, в которых частички неспособны взаимодействовать с дисперсионной средой (в частности, с водой), а следовательно, и не могут в ней растворяться, называются лиофобными (гидрофобными). Например, к гидрофобным коллоидам относятся коллоидные металлы, сульфиды. Лиофильные коллоиды характеризуются тем, что дисперсная фаза взаимодействует с дисперсионной средой и способна в ней растворяться. Если дисперсионной средой служит вода, коллоиды называются гидрофильными (например, желатин, клей и др.). Частички коллоидного раствора, помимо молекул воды, могут адсорбировать на своей поверхности ионьь [c.244]

Более разнообразные возможности в отнощении стабилизации имеют дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой — пены, эмульсии, золи и суспензии. Природа устойчивости всех систем в значительной степецн зависит от фазового состояния дисперсной фазы. Так, пены, подобно аэрозолям, принципиально лиофобны, но в отличие от аэрозолей могут быть эффективно стабилизованы введением ПАВ. Эмульсии и до некоторой степени золи по свойствам могут быть близки к термодинамически устойчивым лиофильным коллоидным системам, и их стабилизация с помощью ПАВ може обеспечить высокую устойчивость системы. В системах с твердой дисперсионной средой все процессы изменения дисперсности затруднены высокой вязкостью дисперсионной среды и малы] 1и значениями коэффициентов диффузии компонентов. [c.328]

Разбавленные суспензии являются свободнодисперсными системами и имеют много общего с лиофобными золями. Подобно лиофобным золям их получают диспер-гационными и конденсационными методами. Как правило, на поверхности частиц суспензий возникает ДЭС, ко торый обеспечивает их агрегативную устойчивость. Величина дзета-потенциала имеет тот же порядок, что и у типичных лиозолей. Прт добавлении электролитов суспензии, подобно лиозолям, коагулируют, образуя крупные агрегаты. При наложении внешнего электрического поля происходят, правда в меньшей степени, чем у золей, электрокинетические явления. [c.238]

Физическая теория коагуляции лиофобных коллоидов и суспензий, которой предусматривается слипание подобных друг другу частиц (гомокоагуляция), развита Б. В. Дерягиным на изучении явления слипания разнородных частиц (гетерокоагуляция) и прилипания частиц дисперсной системы к чужеродной поверхности (гетероадагуляция). Последние наблюдаются в практике удаления взвешенных частиц при осветлении воды коагулянтами и при извлечении из воды нескоагулированных взвесей на скорых фильтрах. С этими же явлениями связаны выпадение осадков при смешении вод в устьях рек, кольматация почв и грунтов и другие процессы, протекающие в водной среде. [c.612]

Для лиофобных коллоидов полезно различать седиментационную и агрегативную устойчивость. Седиментационной называют устойчивость дисперсии по отношению к силе тяжести. Разделение фаз в этом случае может быть обусловлено как седиментацией (осаждением) грубодисперсных и относительно тяжелых (с плотностью, превышающей плотность среды) частиц под влиянием сил тяжести, так и потерей агрегативной устойчивости в результате объединения (агрегации) частиц под действием различных факторов (добавления электролитов, флокулянтов, нагревания и др.). Под агрегативной устойчивостью понимают, таким образом, способность противостоять слипанию частиц, т. е. способность системы сохранять степень дисперсности. Тонкодисперсные коллоидные растворы (золи, микроэмульсии) отличаются от грубодисперсных суспензий (взвесей) именно высокой агрегативной устойчивостью, тем, что броуновское движение обеспечивает практически их неограниченную кинетическую устойчивость. V Коагуляция, под которой понимаем процесс слипания частиц с образованием более крупных агрегатов (коагулятов), может реализоваться только при условии, что агре-гативная устойчивость системы снижена настолько, что соударение частиц приводит к их необратимому слипанию. При этом энергия контактной связи не имеет существенного значения важно лишь, чтобы она превысила значение кТ, в противном случае тепловое движение будет разрушать связь. [c.7]

Чрезвычайно важна в практич. отношении способность ПАВ, гл. обр. мылоподобных и высокомолекулярных, стабилизовать высокодисперсные (микрогетерогенные) системы. Мельчайшие частицы твердого тела, капельки жидкости или пузырьки газа, образующие дисперсную фазу и равномерно распределенные в окружающей (дисперсионной) среде, имеют тенденцию укрупняться вследствие слипания (коагуляции) или слияния (коалесценции) при соударении в процессе броуновского движения. Сделать систему агрегативно устойчивой можно с помощью стабилизаторов — веществ, создающих вокруг частиц моно- или полимоле-кулярный защитный слой. Особенно эффективны стабилизаторы, к-рые образуют защитный слой, обладающий повышенной структурной вязкостью (что может иметь место в случае высокомолекулярных и полуколлоидных ПАВ). Такой слой предельно сольватирован с внешней стороны, куда обращены лиофильные группы молекул стабилизатора. Вследствие сольватации (гидратации — в случае водной дисперсионной среды) слипания частиц по внешним поверхностям защитных оболочек не происходит из-за ослабления межмолекулярных сил сцепления. Вытеснение же защитного слоя из зазора между сближающимися частицами затруднено из-за повышенной поверхностной вязкости, к-рая является следствием когезионного взаимодействия лиофобных (гидрофобных в случае водной дисперсионной среды) частей молекул ПАВ в толще адсорбционной оболочки. Т. обр., наиболее эффективные стабилизаторы водных дисперсий (суспензий, эмульсий, латексов, пен) — ПАВ, к-рые наряду с высокой гидрофильностью обладают достаточно длинными углеводородными радикалами, что обусловливает прочное когезионное сцепление молекул в адсорбционном слое. В гомологич. рядах алифатич. ПАВ, напр., способность стабилизовать водные дисперсии появляется у соединений с числом углеродных атомов в углеводородной цепи более 9—11. [c.336]

Коллоидные системы, или золи (от лат. 8о1и11о — раствор), а также суспензии и эмульсии объединяют под общим названием лиофобных систем (греч. 1уо — растворяю и рЬоЬоз — страх), подчеркивая этим названием отсутствие непосредственного вза- [c.132]

I тип — суспензоиды (или необратимые коллоиды, лиофобные коллоиды). Так называют коллоидные растворы металлов, нх оксидов, гидроксидов, сульфидов и других солей. Первичные частицы дисперсной фазы коллоидных растворов этнх веществ по своей внутренней структуре не отличаются от структуры соответствующего компактного вещества и имеют молекулярную или ионную кристаллическую решетку. Суспензоиды — типичные гетерогенные высокодисперсные системы, свойства которых определяются очень сильно развитой межфазовой поверхностью. От суспензий они отличаются более высокой дисперсностью. Суспензоидами их назвали потому, что, как и суспензии, они не могут длительно существовать в отсутствие стабилизатора дисперсности. Необратимыми их называют потому, что осадки, остающиеся при выпаривании таких коллоидных растворов, не образуют вновь золя при контакте с дисперсионной средой. Лиофобнымн (греч. лиос — жидкость, фобио — ненавижу) их назвали, предполагая, что особые свойства коллоидных растворов этого типа обусловлены очень слабым взаимодействием дисперсной фазы и дисперсионной среды. Концентрация лиофобных золей невелика, обычно меньше 0,1%. Вязкость таких золей незначительно отличается от вязкости дисперсионной среды. [c.312]

К первому типу относятся раздробленные, или дисперсные, (от лат. (11зрег2аге — рассеиваю) системы, частицы которых нерастворимы в окружающей их среде и представляют собой очень мелкие обломки твердых кристаллических или аморфных тел или же капельки жидкостей. Частицы в коллоидных растворах этого типа имеют размеры от 1 пгц (миллимикрона) до 100 тц в поперечнике, т. е. от 10 см до Ют см. Столь мелкие частицы называют иногда предельно дисперсными, подчеркивая таким названием то, что более мелкие частицы (< 1 миллимикрона) уже не образуют отдельной фазы. В суспензиях и эмульсиях частицы крупнее, чем в обычных коллоидных растворах — йх размеры могут достигать 100 и более микрон (по этой причине суспензии и эмульсии считают низкодисперсными). Системы первого типа часто называют лиофобными (греч. 1уо — [c.9]