Растворимость влияние размера частиц

В книге обобщены результаты проведенных авторами исследований фазовых переходов в дисперсных системах, на основе которых установлен новый механизм укрупнения частиц дисперсной фазы за счет переконденсации, обусловленный различным влиянием размера частиц на линейную скорость их роста и растворения (испарения) в условиях периодического колебания температуры и концентрации дисперсионной среды. Показано, что этот механизм имеет место в дисперсных системах с разным агрегатным состоянием вещества дисперсной фазы и дисперсионной среды при ограниченной растворимости (упругости пара) вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде, периодическом колебании температуры и концентрации дисперсионной среды, полидисперсности частиц. Приведены примеры практического применения колебательного механизма переконденсации в различных условиях существования и развития дисперсных систем при массовой кристаллизации веществ из растворов, при твердении минеральных вяжущих веществ, при гидротермальной обработке адсорбентов и катализаторов, в аэрозолях и др. [c.2]

Влияние размера частиц на растворимость в виде [c.74]

Влияние размера частиц на растворимость в воде................74 [c.412]

Что касается механизма рекристаллизации, обусловленного асимметричным влиянием размера частиц дисперсной фазы на их скорость роста и растворения в условиях периодического колебания температуры, то, как было указано выше, рост интенсивности рекристаллизации с увеличением абсолютной растворимости — прямое следствие этого механизма. [c.165]

Рекристаллизация (или в общем случае переконденсация), обусловленная различным влиянием размера частиц дисперсной фазы на их скорость роста и растворения (испарения), происходит и в других дисперсных системах с разным агрегатным состоянием вещества дисперсной фазы и дисперсионной среды, если имеют место следующие условия 1) ограниченная растворимость вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде 2) полидисперсность частиц дисперсной фазы 3) периодическое колебание температуры и концентрации дисперсионной среды. Такой вывод нами сделан на основании того, что все дисперсные системы, независимо от агрегатного состояния вещества дисперсной фазы и дисперсионной среды, обладают общим свойством — избытком свободной поверхностной энергии, благодаря чему любая дисперсная система стремится к умень-щению дисперсности по любому возможному, в том числе и по колебательному, механизму. [c.169]

Предполагая, что процесс переконденсации в указанных выше условиях происходит по механизму, обусловленному асимметричным влиянием размера частиц дисперсной фазы на нх скорость роста и растворения, можно объяснить такой ход изменения удельной поверхности адсорбентов и катализаторов при их гидротермальной обработке. Для протекания процесса переконденсации по этому механизму есть все условия ограниченная растворимость вещества дисперсной фазы в воде, полидисперсность частиц и периодическое колебание температуры. [c.178]

О том, что при гидротермальной обработке адсорбентов и катализаторов возможен механизм переконденсации, обусловленный различным влиянием размера частиц дисперсной фазы на их скорость роста и растворения, свидетельствуют и другие факты. Например, все факторы (pH среды, температура, различные примеси и др.), влияющие на растворимость дисперсной фазы, в том же направлении влияют и на интенсивность переконденсации чем выше дисперсность частиц, тем интенсивнее переконденсация, и т. д. Обзор работ, подтверждающих эти положения, мы приводили в первом разделе. [c.179]

Процесс переконденсации обычно обосновывается изотермической перегонкой, обусловленной влиянием размера частиц дисперсной фазы на их растворимость (упругость пара), в соответствии с уравнением Кельвина, а также механизмом, обусловленным эффектом Гиббса— Кюри— Вульфа. [c.202]

Влияние размера частиц на распределение мономера и растворимость полимера [c.147]

Влияние размера частиц на растворимость полимера много существеннее, так как в этом случае в вычислениях используют молярный объем полимера. Приближение, найденное ранее [уравнение (IV. 12)], в этом случае модифицируется в выражение [c.148]

Помимо рассмотренных факторов, коэффициент растворимости твердых веществ зависит от величины их кристалликов. С возрастанием степени измельчения твердого вещества возрастает и его коэффициент растворимости. Практически влияние размеров частиц твердого вещества на его растворимость сказывается лишь при степенях размельчения (дисперсности), достигающихся, например, размалыванием его на коллоидных мельницах. [c.92]

ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРА ЧАСТИЦ НА РАСТВОРИМОСТЬ [c.55]

Опубликован [987] обзор основных недостатков турбидиметрического метода применительно к полистиролу. Пути устранения больщинства из этих недостатков рассмотрены в работе [988], в которой затрагивается только вопрос распределений по растворимости. Интересно отметить, что если известна связь между растворимостью и молекулярной массой, то с помощью предлагаемого метода можно найти молекулярно-массовые распределения. Метод турбидиметрического титрования для нахождения распределений по растворимости (тесно связанных с молекулярно-массовым распределением) в полистироле разработан в работе [989]. По этому методу полимер осаждают из его раствора в метилэтилкетоне, добавляя нерастворитель (изопропа-нол), имеющий такой же показатель преломления, что и растворитель. С помощью теории светорассеяния можно показать, что в этих условиях концентрация осажденного полимера может быть рассчитана из абсолютного значения максимальной мутности. В работе также обсуждается влияние размера частиц и их распределения по размерам. Согласно работе [989], при точном соблюдении условий в случае полистирола кривые турбидиметрического осаждения получаются с очень хорошей воспроизводимостью и метод обладает высокой точностью. [c.243]

Твердые растворы. В отличие от газообразных и жидких растворов на растворимость в твердом состоянии, дополнительно ко всем прочим ранее рассмотренным факторам, оказывают влияние относительные размеры частиц (атомов, ионов, молекул и др.), из которых построены компоненты раствора. [c.236]

Интересно отметить, что в качестве основы для сравнения данных по растворимости выбираются образцы кремнезема, частицы которых достаточно велики для того, чтобы размер частиц не оказывал влияния на результаты измерения. [c.62]

Влияние влажности атмосферы на оптические характеристики атмосферного аэрозоля может быть выявлено из корреляционных связей размеров частиц и их оптических свойств с влажностью (см., например, соотношение (2.11)). С увеличением влажности размеры частиц увеличиваются, а действительная и мнимая части комплексного показателя преломления для большинства спектральных интервалов уменьшаются. Последнее приводит к увеличению рассеяния излучения частицами и менее выраженному проявлению поглощательной способности атмосферного аэрозоля. Чем мельче фракция, тем больше содержит она растворимых веществ. Концентрация нерастворимой фракции крупных частиц над континентами и морскими акваториями претерпевает сильные пространственно-временные вариации, обусловленные характером и активностью крупно- и мелкомасштабной атмосферной циркуляции. [c.124]

Обнаруженная далее [1411 аналогия во влиянии концентрации гидроксильных ионов и НР на процесс старения гидрогеля и, следовательно, на пористую структуру силикагеля позволила заключить, что увеличение размера частиц с ростом pH и длительности старения может быть обусловлено растворением мелких частиц с последующим пере-осаждением перешедших в раствор кремневых кислот на поверхность более крупных частиц. Этот вывод хорошо согласуется с повышением растворимости кремнезема с возрастанием концентрации ионов 0Н , начиная от pH 2, отвечающего максимальной устойчивости кремнезема к растворению [143]. Каталитическое влияние 0Н сказывается также в ускорении химической реакции между растворенной низкомолекулярной и коллоидной кремниевой кислотой [144, 145]. Вполне вероятным представляется объяснение роста первичных частиц за счет оставшихся в геле непрореагировавших низкомолекулярных форм двуокиси кремния [140, 145]. [c.50]

Обычно процесс перекристаллизации, в дисперсных структурах объясняют механизмом, обусловленным влиянием размера и деформации частиц на их растворимость. Интенсивность перекристаллизации по указанному механизму незначительна, и размер частиц, подвергающихся перекристаллизации, обычно не превыщает 10 см. Поэтому необратимому снижению прочности дисперсных структур, идущему за счет перекристаллизации частиц дисперсной фазы, не всегда придают должное значение. [c.170]

Так, например, при 90°С растворимость массивного образца кремнезема составляет около 0,035 %, а размер частиц, выше которого рост их становится медленным, равен примерно 8 нм. Если мы принимаем, что рост частиц происходит до тех пор, пока все частицы не будут иметь размер в пределах 7,2—8,8 нм с отклонением 10%, то тогда, используя выражение 10 ° , получаем, что область растворимости находится между 1,39х X0,035 % и 1,31-0,035 % или же между 0,0487—0,0459 %, причем разность этих значений растворимости составляет 0,0028 %-При 30"С растворимость массивного образца кремнезема равна 0,007 % ( 02 приготовлялся при 85°С), а рост частиц становится медленным при их диаметре 3,5 нм. Аналогичные расчеты с учетом выражения дают для 10 %-ного разброса в величинах размеров частиц область растворимостей 0,0137— 0,0121 % при разности этих значений 0,0016 последовательно, становится ясным, что начальное распределение частиц по размерам около среднего значения для исходного золя будет оказывать заметное влияние на конечный размер частиц, получаемых в процессе старения золя при более высокой температуре. Агрегация частиц может происходить в том случае, когда 2—4 %-ный золь кремневой кислоты приготовляется при значении pH 2—4 и затем подщелачивается. Похоже, что при таком низком pH и при его изменении вплоть до 5 образуются коллоидные агрегаты или микрогель, если только подобная процедура не выполняется быстро. Эти агрегаты могут затем вести себя как частицы больших размеров или как зародыши. Конечный размер частиц для такого золя, подвергавшегося действию термического старения, оказывается большим.-Для количественного изучения процесса самопроизвольного роста частиц необходимо иметь данные по распределению частиц с диаметрами 3—15 нм в стабилизированных щелочью золях. В конечном счете такие данные могут быть получены стабилизированием золей при pH 2, разбавлением их приблизительно до концентрации 1 % и измерением распределения по размерам посредством льтрацентрифугирования или жидкостной хроматографии. [c.327]

В предыдуш ем разделе приводились экспериментальные данные, показываюш,ие, что ассоциация одного полимера в присутствии другого в смеси увеличивается, т. е. увеличивается плотность упаковки макромолекул каждого полимера в смеси. Это может наблюдаться и в двухфазной смеси если размер частиц достаточно мал и обеспечивается влияние одного полимера на другой через межфазный слой. Если учесть, что существует значительная сегментальная растворимость полимеров, а также определенная истинная растворимость макромолекул одного полимера в фазе другого, то станет очевидным, что свойства каждой фазы в смеси могут измениться по сравнению со свойствами исходных полимерных компонентов. Это приводит к тому, что иногда пленка из смеси несовместимых полимеров может оказаться прозрачной, что говорит о ее однофазности, во многих случаях смесь остается двухфазной, но температуры стеклования каждой фазы в смеси изменяются по сравнению с температурами стеклования исходных полимерных компонентов. Поэтому даже в тех случаях, когда нет ни малейших сомнений в отсутствии истинной взаимной растворимости полимеров, следует определить фазовый состав смеси — число фаз и свойства каждой фазы, что существенно влияет на свойства - смеси в целом. [c.33]

Резкое влияние возрастания неполярности и растворимости якорной части стабилизатора, как обсуждалось в предыдущем разделе, ясно показало при очень высокой степени растворимости якорных цепей эффективность стабилизации значительно ослабляется и, возможно, что при этих условиях происходит вторичная агрегация первичных частиц, ввиду чего конечный размер частиц не будет очень чувствителен к концентрации стабилизатора. [c.157]

Известно, что чем меньше радиус частицы, тем выше химический потенциал ее атомов и, следовательно, выше растворимость, подчиняющаяся уравнению Томсона—Фрейндлиха [104 ]. Однако этот эффект, обусловленный свободной энергией на поверхности раздела, имеет значение только для тел с большой удельной поверхностью. Расчет по указанному уравнению для типичного материала с. атомной массой 50, плотностью 10 г/см и свободной поверхностной энергией 5(10 Дж/см показывает, что влияние размера частиц на растворимость начинает существенно проявляться только при радиусах кривизны менее 5 А. Сказанное полностью относится к растворению микровыступов на поверхности металла преимущественное растворение их относительно гладкой поверхности возможно только в случае очень острых микронеровностей, радиус закругления которых не превышает 5 А. Очевидно, в общий баланс гетерогенной реакции такие субмикровыступы не внесут заметного вклада, так как растворятся в первую очередь при очень малом материальном выходе. [c.171]

Наиболее часто укрупнение частиц дисперсной системы за счет переконденсации объясняют механизмом оствальдова созревания, основанного на влиянии размера кристалла на его растворимость. Потому важно выяснить роль и значение этого эффекта в укрупнении частиц дисперсной фазы. По Оствальду, частицы полидис-персной системы должны укрупняться вследствие растворения мелких частиц и роста более крупных частиц, так как концентрация раствора, находящегося в контакте с частицей малого размера, должна быть выше, чем концентрация раствора, равновесная с частицей большего размера или с бесконечно протяженной фазой. [c.24]

Такое невнимание к процессу переконденсации объясняется тем, что, согласно сложившимся представлениям, механизм переконденсации обычно сводится либо к механизму изотермической перегонки (оствальдова созревания), обусловленному влиянием размера частиц на парциальное давление насыщенного пара (растворимость), либо к механизму, обусловленному эффектом Гиббса — Кюри — Вульфа. Однако, как показывают расчет и опыт, механизму изотермической перегонки и оствальдова созревания подвергаются частицы дисперсной фазы размером не более 10 см. Что же касается механизма, обусловленного эффектом Гиббса — [c.3]

При длительном хранении дисперсных структур или эксплуатации во влажных условиях процесс перекристаллизации в них играет отрицательную роль, так как приводит к необратимому падению прочности. Наряду с перекристаллизацией, обусловленной влиянием размера частиц на их растворимость, он происходит также вследствие растворения термодинамически неравновесных кристаллизационных контактов, обладающих повышенной растворимостью, и роста свободно образованных кристаллов [91]. Такое снижение прочности кристаллизационной структуры идет тем интенсивнее, чем вышедисперсность исходного вяжущего вещества и его растворимость, чем больше водотвердое отношение и чем выше содержание инертного наполнителя, т. е. чем больше пористость структуры, и может быть значительно ускорено при попеременном увлажнении и высушивании образцов [91, 93, 94]. Приведенные факты объясняются тем, что при увлажнении растворяются преимущественно кристал- [c.13]

Одним из условий рекристаллизации по рассматриваемому механизму является ограниченная растворимость дисперсной фазы в дисперсионной среде. Причем в полном соответствии с этим механизмом интенсивность рекристаллизации с увеличением ргстворимости должна возрастать, так как при этом стадии роста и растворения частиц дисперсной фазы происходят более глубоко (при одних и тех же амплитуде и частоте колебания температуры) и влияние размера частиц на их скорость роста и растворения проявляется более резко [394]. [c.165]

Результаты, представленные в табл. HI. 10, подтверждают основные выводы Осмонда и Уолбриджа [7] относительно отсутствия влияния размера частиц и о конфигурации растворимых цепей. Однако для обоих стабилизаторов их молекулярная площадь составляла только Vg от значения, найденного в предыдущей работе. Это различие было приписано более низкой температуре полимеризации, допускающей более плотную упаковку растворимых групп. Установлено, что полилаурилметакрилатный компонент является более эффективным, чем поли(12-гидроксистеари-новая кислота), так как поверхность, приходящаяся на единицу массы адсорбированного стабилизатора, оказалась в первом случае несколько большей. Высказано предположение, что перистая структура полилаурилметакрилата, обусловленная тем, что боковые ig-цепи присоединены к основной цепи через регулярные интервалы, допускает более высокую плотность сегментов в сольватированном барьерном слое. [c.69]

Влияние растворимости на размер частиц было продемонстрировано в осадительной полимеризации при отсутствии какого-либо стабилизатора, хотя этот эффект часто маскируется процессами агрегации. Например, Славницкая с соавт. [60] полимеризовали метилметакрилат в циклогексане при 55 °С и измеряли размер частиц, образующихся при очень малой конверсии (3%). При концентрации мономера 10% образовывались частицы [c.155]

Рис. 26. Схема влияния размера частиц на растворимость (по Кнэппу [20])

Упрочняющее или армирующее влияние, которое оказывает коллоидный кремнезем в органических полимерах, пленках и волокнах, изменяется в таких щироких пределах, что подобные воздействия не классифицированы. Коллоидный кремнезем включался в полиолефины [661], в термопластические органические полимеры [662], полиамиды 663] и в другие типы полимеров [664]. Армирование полисилоксанов коллоидным кремнеземом в разнообразных формах осуществляется весьма специализированными технологическими способами, которые выходят за пределы настоящей монографии. Благодаря сопо-лимеризации коллоидного кремнезема и растворимого полиэфирного силиката образуется прочная водонепроницаемая масса [665]. Упрочнение резины посредством введения кремнеземных порошков представлено в гл. 5. Водные золи кремнезема используются в резиновой промышленности в основном для загущения резины с открытыми ячейками, находящейся во вспененном состоянии. Такой кремнезем, осажденный на стенках пор, очевидно, оказывает фрикционное действие, делая пену менее легко сжимаемой и, таким образом, повышая допустимую несущую нагрузку [666—668]. Введение всего лишь 3 % 5102 повышает сопротивление на сжатие примерно на 90 % [669]. Наилучшие результаты были получены с золями кремнезема, не содерл<ащими примеси металлов н с размером частиц золя всего 1—3 нм в диаметре по сравнению с частицами диаметром 8 нм [670]. [c.601]

Айлер и Мак-Квестон [668], используя процесс коацервации, приготовили другой тип микросферических пористых частиц для применения в хроматографии. В этом случае для получения од нородных пор желаемого размера применяли коллоидные частицы одинакового размера. Способ наполнения хроматографических колонок такого типа был запатентован Кирклендом [669]. Однородные по размеру глобулы диаметром 5—10 мкм приготовлялись из однородных плотных, более мелких кремнеземных частиц [670]. Описаны их хроматографические характеристики [671, 672]. Киселев и др. [673, 674] изучили влияние размеров пор на хроматографическое разделение. Микросферы с поверхностной пористостью могут быть изготовлены путем осаждения слоев, состоящих из частиц коллоидного кремнезема, на поверхности стеклянных шариков, на которых наращивается однородное пористое покрытие, способное удержать неподвижную фазу, играющую роль адсорбента. Киркленд и соавторы [675— 678] описали xapaктepи тикIf подобных систем. Микросфериче-ские частицы с широкими порами используются в эксклюзивной или гель-хроматографии. Приготовление таких кремнеземных материалов и их использование для разделения растворимых полимеров по молекулярным массам описано в ряде статей [679— 683]. Диаметры пор в таких частицах составляли 200—1500 А. Соотношение, связывающее диаметр пор и удельную поверх-27 [c.835]

Исходя из тех же предпосылок о влиянии размера кристалла на его растворимость, В. М. Бяков и О. П. Степанова 210] также рассмотрели кинетику оствальдова созревания и сделали вывод, что в этом процессе средний радиус частицы растет пропорционально корню кубическому из времени. [c.41]

Сырьевые материалы. Кремнеземсодержащим компонентом для производства растворимых силикатов натрия и калия является кварцевый песок — тонкообломочная порода, состоящая преимущественно (>96%) из зерен кварца с размером частиц 0,15— 0,3 мм. Примесями кварца в песке являются минералы глин (каолинит, монтмориллонит и др.), щелочные алюмосиликаты (полевые шпаты, слюда и др.), железосодержащие минералы, карбонатные примеси. Для производства силикат-глыбы вредными примесями в песке являются минералы, повышающие сверх установленных пределов содержание в щелочно-силикатном стекле таких компонентов химического состава, как AI2O3, Ре20з, СаО. Ограничения по содержанию в стекле примесей связаны с их отрицательным влиянием на процессы растворения силикат-глыбы в воде при Производстве жидкого стекла. Кварцевый песок для силикат-глыбы должен соответствовать требованиям ГОСТ 22551—77. В большинстве случаев этому стандарту удовлетворяют природные пески без специального обогащения, однако иногда требуется обогащение местных песков (например, их промывкой для снижения содержания Ре20з) или использование обогащенных песков, постав- яемых централизованно. [c.131]

Так, влияние концентрации стабилизатора на размер частиц исследовано для четырех сополимеров, различающихся составом якорного компонента [48]. Эти привитые сополимеры-стабилизаторы имели гребневидную структуру (см. стр. 115) с боковыми растворимыми цепями поли (12-гидроксистеариновой кислоты), [c.89]

Большинство мономеров повышают растворяюп1 ую способность алифатических углеводородных разбавителей, в которых они растворены, и их концентрация оказывает существенное влияние на размер частиц полимера, образующихся при дисперсионной полимеризации. Исключением является винилхлорид, параметр растворимости которого очень близок к таковому алифатических углеводородов поэтому он может присутствовать в больших количествах, оказывая очень малое влияние на размер частиц. [c.140]

Однако в дисперсионной полимеризации появляется дополнительный эффект растворяющей способности среды. Заключается он в модификации действия стабилизатора и его влияния на число образующихся частиц. Повышенная растворимость якорной части стабилизатора, вероятно, снижает его способность ассоциироваться с растущими цепями полимера в процессе образования частиц, а также ослабляет прочность его прикрепления к уже образовавшимся частицам (см. раздел П1.5). Каков бы ни был молекулярный механизм этого действия, практическим результатом его является уменьшение числа и увеличение размера частиц. Это ясно подтверждается влиянием на размер частиц изменения растворимости якорной части стабилизатора при неизменности среды или мономера (табл. IV.6). Если используется предшественник стабилизатора, то якорный полимер, образующийся in situ, имеет тот же состав, что и полимер образующихся частиц, и оба влияния растворяющей способности среды взаимно усиливают друг друга (однако, не могут быть ясно различимы). [c.156]

Коуэн и Блэккинг считают неправильным использование данных измерения электропроводности для определения растворимости тонкоизмельченных веществ, поскольку суспендированные частицы могут оказать влияние на электропроводность как в результате движения самих заряженных частиц, так и вследствие движения ионов в двойном слое на новерхиости частиц. Эти авторы не подтвердили факта увеличения растворимости с уменьшением размера частиц, однако измерением размера частиц они, в сущности, не занимались. Баларев также ие обнаружил увеличения растворимости сульфата бария для частиц диаметром 0,1 мк. [c.142]

Наконец, Кнапп2 и Мей и Кольтгоф рассмотрели влияние электрического заряда поверхности и пришли к выводу, что с уменьшением размера частиц растворимость сначала увеличивается, проходит через максимум и затем снова падает. Известно, что заряд поверхности изменяется в зависимости от условий осаждения и даже от степени совершенства кристаллов следовательно, было бы ошибочным считать, что максимальная растворимость соответствует определенному размеру частиц данного осадка. [c.144]

Другие авторы вносили в формулу растворимости различные поправки. Поправки, учитывавшие электролитическую диссоциацию растворенного вещества, не имеют принципиального значения. Особого рассмотрения заслуживает поправка, вносимая в формулу растворимости Кнаппом так как если бы она оказалась правильной, она существенно изменила бы наши представления о процессе физического созревания. Кнапп рассматривал вопрос о влиянии электрического заряда двойного слоя на растворимость малых частиц. Основываясь на поверхностно описанных наблюдениях, автор считает, что при физическом созревании фотографическая эмульсин стремится стать монодисперсной. Причину этого автор видит во взаимнопротивоположном влиянии поверхностного натяжения и заряда частицы. Развивая это предположение, Кнапп указывает, что минимум растворимости для определенного размера частиц может наблюдаться в том случае, если заряд будет пропорционален третьей степени радиуса частицы. Основываясь на качественных опытах, из которых были сделаны неправильные выводы, Кнапп считает, что именно такая зависимость заряда от радиуса и имеет место в фотографической эмульсии. [c.180]