Гистерезис в гелях

Рис. 3.19. Влияние направления изменения теплового, потока (явление гистерезиса) и давления на положение и вид кривой пузырькового кипения гелия (сглаженные кривые) [45].

При кипении гелия в каналах, так же как и при кипении гелия в большом объеме, наблюдается гистерезис , т. е. различный уровень теплоотдачи в зависимости от на- [c.241]

При высушивании оводненного геля (при температурах ниже 150°) упругость пара соответственно падает по мере удаления воды, вначале из широких, затем из все более узких капилляров, но на стадии удаления адсорбционных слоев кривая проходит ниже, чем при оводнении (рис. 75, кривая /). Это расхождение кривых прямого и обратного процессов называется гистерезисом в данном случае Хок объясняет наличие гистерезисной петли изменением капиллярной структуры при высушивании, а Песков и Прейс — различием условий смачивания при наличии, соответственно, воздуха или воды на стенках капилляров. Внешне гель с пустыми или частично заполненными капил- [c.199]

Явление гистерезиса выражается не только в отставании вязкости, осмотического давления, оптического вращения и т. д., от изменения температуры, но также и в процессе синерезиса — самопроизвольного расслоения студня. При снижении растворимости полимера (например, за счет охлаждений) раньше, чем успеет осуществиться расслоение, может образоваться студень. Так как состояние равновесия соответствует расслоению и уже произошло застудневание, процесс разделения фаз (синерезис) продолжается в самом геле. Точно так же возникновение межцепных связей может отставать от падения температуры этим, по-видимому, объясняется, почему чрезмерно быстрое охлаждение растворов полимеров не ускоряет, а, наоборот, тормозит процесс застудневания (в результате снижения температуры падает скорость образования межцепных связей, которые не успели возникнуть при более высоких температурах). [c.504]

Рис. 82. Сканирование петли гистерезиса прн адсорбции воды на геле окиси

Агар-агар — это эмульсоид, получаемый из морской водоросли, в состав сложной молекулы которого входят сульфогруппы и углеводные радикалы. Во многих отношениях он сходен с желатиной, но при данной концентрации его студни отличаются большей крепостью, а температура застудневания выше (рис. 7) кроме того, он менее чувствителен к изменениям pH. Он отличается большим гистерезисом застудневания температура плавления геля гораздо выше, чем температура застудневания. [c.245]

Силикагели претерпевают постепенное изменение не только во время процесса своего образования (на что указывает увеличение механической прочности), но также и во время сушки, о чем свидетельствует усадка, хотя и небольшая, но постепенно возрастающая. В первых стадиях сушки влага, потерянная при испарении, не может быть возвращена в тех же условиях температуры и парциальной упругости водяных паров, т. е. в этой стадии высушивания геля имеет место явление гистерезиса. Продукт, высушенный в нормальных условиях, еше не является чистым кремнеземом, но удерживает некоторое количество воды, которая может быть, удалена только при повышенной температуре. Гель обладает высокой адсорбционной способностью, особенно в отношении паров воды и других полярных веществ, что, очевидно, является следствием его малой плотности и пористой структуры (см. стр. 87). Механизм застудневания не вполне ясен, но, несомненно, он связан с возникновением связей первичной валентности, а именно кислородных мостиков между атомами кремния, о чем подробнее см. на стр. 290—293. Ясно, что остальные гидроксилы могут подвергаться дальнейшей неограниченной конденсации не только линейного типа, но и трехмерной. Поэтому неудивительно, что силикагель обладает многими свойствами, характерными для трехмерных полимеров. Если принять во внимание разведение кремневой кислоты в водной среде во время застудневания, то станет ясно, [c.249]

По мере температурной обработки (в растворах КС1, до 70 "С) капилляров из кварцевого стекла -потенциал возрастает и кривая Т, снятая при охлаждении, проходит выше начальной кривой, снятой при нагревании (рис. 3). После нескольких таких циклов нагревания — охлаждения t-потенциалы достигают постоянных максимальных величин. Трудно объяснить эти данные иначе как растворением гель-слоя при нагревании, ибо от процесса удаления и образования прочно связанной воды (между границей скольжения и стенкой) нельзя ожидать гистерезиса. [c.93]

Вторым фактом, указывающим на обратимость, является постоянство критических температур смешения при подходе к точке полного смешения как путем нагревания (от более низкой температуры), так и путем охлаждения (от более высокой температуры). В некоторых случаях это осложняется кинетикой золь—гель-перехода однако при соответствующих условиях удается устранить наличие гистерезиса в кривых растворимость-температура (подробнее см. ниже). [c.227]

Фостер показал влияние температуры па равновесие в области гистерезиса, представив графически радиусы капилляров как функцию объема адсорбированной жидкости. Такой график для адсорбции бензола на геле окиси келеза изображен на рис. 63. Этот чертеж выражает то жэ три изотермы, которые были изображены на рис. 6. Вместо объема или массы адсорбированного пара на одной из координат здесь отложен объем адсорбированной жидкости, а на дру- [c.192]

В случае образца геля окиси железа, обработанного водой (рис. 139), гистерезис начинается, когда адсорбировано лишь 27 /о от насыщения. [c.545]

Возникновение шероховатости в процессе смачивания может быть причиной гистерезиса краевого угла. Так, при контакте и отрыве капель расплава железа от поверхностей из лейкосапфира и периклаза при 1560 °С в атмосфере гелия краевые углы имеют следующие значения (для Ожг = 1740 эрг/см ) [c.283]

Петли гистерезиса типа Е хорошо известны, их наблюдали при сорбции бензола на геле окиси железа (1П) [28], при сорбции воды силикагелем [29], а также при адсорбции азота на многих образцах магниевосиликатных и алюмосиликатных катализаторов крекинга [30]. [c.180]

Поглощение жидкости благодаря капиллярной структуре геля происходит по законам капиллярной конденсации, т. е. по физическим законам. Отсюда следует, что хрупкие гели могут поглощать любую смачивающую их жидкость. Этот процесс сопровождается своеобразным явлением, получившим название гистерезиса оводнения и обезвоживания. Явление гистерезиса впервые было изучено на гелях 810г и РегОз и заключается оно в том, что в гелях при одинаковых условиях опыта процессы оводнения и обезвоживания осуществляются не [c.371]

Для пузырькового кипения криогенных жидкостей характерно различие в ходе кривых кипения в завкснмости от направления изменения теплового потока (явление гистерезиса ) (рис. 3.17), а также значительное влияние теплофизических свойств материала и толщины теплоотдающей стенки на температуру начала кипения, интенсивность теплоотдачи и кризис кипения. В наибольшей степени эти факторы проявляются при кипении гелия. [c.237]

При Ф. п. П рода сама величина О и первые производные С по Т, р и др, параметрам состояниям меняются непрерывно, а вторые производные (соотв. теплоемкость, коэф. сжимаемости и термич. расширения) при непрерывном изменении параметров меняются скачком либо сингулярны. Теплота не вьщеляется и не поглощается, явления гистерезиса и метастабильные состояния отсутствуют. К Ф. п. П рода, наблюдаемым при изменении т-ры, относятся, напр., переходы из парамагнитного (неупорядоченного) состояния в магнитоупорядоченное (ферро- и ферримагнитное в Кюри точке, анти-ферромагнитное в Нееля точке) с появлением спонтанной намагниченности (соотв, во всей решетке или в каждой из магн, подрешеток) переход диэлектрик - сегнетоэлектрик с появлением спонтанной поляризации возникновение упорядоченного состояния в твердых телах (в упорядочивающихся сплавах) переход смектич, жидких кристаллов в нематич. фaзyi сопровождающийся аномальным ростом теплоемкости, а также переходы меяоду разл. смектич. фазами .-переход в Не, сопровождающийся возникновением аномально высокой теплопроводности и сверхтекучести (см. Гелий)-, переход металлов в сверхпроводящее состояние в отсутствие магн. поля. [c.55]

Переход раствора полимера в состояние студня при той же концентрации называется застудневанием, например, при охлаждении 5%-ного раствора желатины он превращается в студень. Застудневание отчетливо проявляется в прекращении броуновского движения в студне, оно не сопровождается заметным тепловым эффектом или изменением объема, что объясняется малым числом образующихся межцепных связей. Влияние электролитов на скорость застудневания зависит от их положения в лиотропном ряду (см. стр. 185), начиная от сульфатов, которые наиболее сильно ускоряют застудневание. Напротив, лиотропный ряд влияния электролитов на плавление студней имеет обратную последовательность, так как наиболее сильное расплавляющее действие оказывают ро-даниды и йодиды (см. стр. 208). Ввиду замедленной скорости установления равновесия в растворах полимеров (см. стр. 171), их нагревание и охлаждение может сопровождаться гистерезисом ряда свойств — вязкости, оптического вращения (мутаротация) и др., изменение которых обычно отстает от скорости изменения температуры растворов. Интересно, что слишком сильное охлаждение не ускоряет, а тормозит процесс застудневания, благодаря замедлению скорости образования межцепных связей. Например, по Хоку, 1,5%-ный раствор желатины в глицерине застудневает при комнатной температуре в несколько дней, а при 0° остается в течение нескольких недель в жидком состоянии. В эластичных гелях при определенной концентрации полимера и электролитов застудневание раствора может происходить в изотермических условиях, по типу тиксотропных превращений. Разбавленный студень желатины можно получить тиксотропным, подобно гелю гидроокиси железа тиксотропными свойствами обладает также протоплазма при некоторых клеточных процессах — во время деления клеток, при возбуждении клетки, при действии наркотиков и др. [c.209]

Тонкие пленки из тройных оксидов состава В120з—РегОз—РЬТЮз были приготовлены по золь—гель-технологии на стеклянных пластинах или кремниевых подложках. Пленки с молярным содержанием РегОз на уровне 70 % обнаруживают одновременно ферромагнитные и ферроэлектрические свойства при температурах выше комнатной и остаются в аморфном состоянии даже после отжига при 700 К на воздухе [188]. Тонкие пленки В1РеОз в [189] получены золь—гель-методом на платинированной поверхности кремния, и их электрические и магнитные свойства изучены. После отжига при температуре 400 °С и выше пленки имели структуру перовскита и пониженную величину сопротивления. Поляризационные характеристики определены из анализа явления гистерезиса. [c.268]

Аналогия давления набухания с осмотическим давлением золей очевидна. Одна ю вследствие того, что структура гелей препятствует полной свободе движения растворенных частичек золя, неудивительно, что здесь наблюдаются значительные эффекты гистерезиса (рис. 2 и стр. 245 и 254). Сродство растворенного к растворителю часто очень велико при поглощении первых порций растворителя (о чем свидетельствует давление набухания, которое может достигать нескольких сот атмосфер), но быстро падает до ничтожных значений при продолжении процесса набухания. Возникает оно по крайней мере в концентрированных гелях, главным обра- [c.236]

Создание новой экспериментальной техники в Институте физической химии АН СССР позволило провести исследования на одиночных капиллярах из кварцевого стекла в значительно большем интервале давлений — до 3 мПа [19]. В широком диапазоне давлений, составляющем четыре порядка, никаких отступлений от линейности Es — Я, свидетельствующих о последовательном удалении все более прочно связанных граничных слоев, обнаружено не было. Только после длительного пребывания капилляра в растворе электролита (2—3 недели) на кривых Es—Р в работах Н. В. Чураева с сотрудниками наблюдались изломы при давлениях 0,3 мПа. Автор интерпретировал эти изломы как срывы гель-слоя, а не связанной воды, поскольку они сопровождались гистерезисом. [c.94]

Первые результаты, полученные в работе [21] по измерению потенциалов течения на одиночных капиллярах из электродного стекла (Na — 27, Al — 4 мол.%), выдержанных в растворах Na l и НС1, показали резкий излом кривых Es — Р и Is — Р в области 0,3 мПа (рис. 4) с выходом на прямую при последующем снижении Р (гистерезис). Эти сведения также трудно интерпретировать иначе как срыв гель-слоя стекла. Для некоторых стекол наблюдается отсутствие линейности, а именно заметное уменьшение производных dEs/dP и dIs/dP с ростом Р, т, е. в сторону, противоположную той, которую можно было бы ожидать в предположении смещения границы скольжения при уда- [c.94]

Обезвоживание геля может происходить различными путя.чи — путем испарения воды при обычных температурах или при нагревании, а также в результате отсоса ее пористыми материалами и пр. Процессы эти характеризуются тем, что давление водяного пара над данным гелем по мере его обезвоживания понижается, причем это понижение происходит не ступенчато, как в случае кристаллогидратов (см. рис. 89), а непрерывно (хотя и не всегда плавно). На рис 176 схематически представлена изотерма процессов дегидратации и гидратации гелей кремневых кислот по данным Ван-Беммелепа. Стрелками показаны направления процессов. Следует заметить, что на некоторых участках кривые дегидратации и гидратации не совпадают (явление гистерезиса). [c.517]

Кроме того, известны и другие методы уплотнения частиц в объеме, такие, как прессование [11—13], ультразвуковая обработка геля [14—16] и т. д. Так, например, проведенные исследования адсорбции паров азота, бензола и СРгСЬ на рыхлых и сильно спрессованных порошках кварца [17], сажи [18, 19] и силикагеля [17] показали, что изотермы спрессованных образцов похожи на изотермы для однороднопористых ксерогелей с четко выраженной петлей гистерезиса, в то время как рыхлоупакованные образцы (не спрессованные) характеризуются отсутствием гистерезисной петли [20] (рис. 83). При [c.206]

Теория капиллярной конденсации в агрегате, состоящем из сферических частиц, рассмотрена Хейнсом [96] и Каманом [97]. Первый показал, что гистерезис, происходящий при адсорбции и десорбции азота па силикагеле и на алюмосиликатном геле при значении Р/Ро = 0,3, можпо найти из теории. [c.46]

При комнатной т-ре устойчив гамма-церий. В процессе охлаждения, начиная о т-ры —10 5 С, гамма-церин частично переходит в бета-церий переход носит мартенситный характер. При т-ре —178 5°С неперешедшая часть гамма-церия превращается в альфа-церий. При т-ре ниже —196° С бета-церий также переходит в альфа-церий, однако этот переход не завершается даже при т-ре жидкого гелия (—268,8° С). Полного перехода можно достичь лишь пластическим деформированием образца при т-ре —196° С. Переходы гамма альфа и гамма бета характеризуются большим гистерезисом по т-ре и давлению. При давлении 1 ат обратные превращения альфа -> гамма и бета гамма начинаются с т-р —ИЗ 10 и 100 5° С. Если давление выше 2500 ат, при любой т-ре существование бета-церия невозможно. Поведение Ц. сильно зависит от его предыстории и чистоты. Превращение гамма 53 дельта происходит при т-ре 725° С. Плотность Д. (т-ра [c.720]

Бросающейся в глаза характеристикой капиллярной конденсации является наличие петли гистерезиса на изотермах адсорбции. Такие изотермы были приведены на рис. 6 для адсорбции бензола на геле окиси железа по измерениям Лэмберта и Кларка [ ]. Для одного и того же количества адсорбированного пара равновесное давление при адсорбции выше, чем при десорбции. Различные теории явления гистерезиса рассматриваются в гл. XI. Всякое разумное объяснение, выдвигавшееся до сих пор, основывалось на том предположении, что гистерезис вызывается капиллярной конденсацией. Фостер и Коган приписали обратимый гистерезис задержке в образовании мениска в капилляре. Отсюда следует, что адсорбционная ветвь петли гистерезиса вызвана полимолекулярной адсорбцией и капиллярной кондетпзациеп, в то время как десорбционная ветвь выражает лишь одну капиллярную конденсацию. [c.191]

Сравнение результатов, полученных для лигнита, с работой ван Беммелена, Зигмонди, Андерсона и других показывает, что бурые и каменные угли удерживают часть своей влаги почти таким же путем, как и торф, древесина, древесный уголь и силикагель [41]. Ненормальную упругость пара, так же как и явление гистерезиса, можно объяснить предположением, что угли частично состоят из коллоидной массы, обладающей свойствами ненабухающего геля. Такая структура была предложена в отношении германского бурого угля Винтером в 1913 г. на основании некоторых оптических свойств [42]. Автор допускает, что коллоидная масса обладает губчато структурой с различными значениями капиллярных радиусов. Если рассматривать эти капилляры в виде заполненных водой каналов с мениском столба жидкости, вогнутым в направлении объема, занимаемого паром, тогда понижение упругости пара станет понятным. [c.25]

Кислотность непрокаленных глин и алюмосиликатных гелей определяется по их способности вступать в реакцию обмена с основаниями [147 — 1501. Облад и сотр. [151] подвергли этот метод критике, исходя из тех соображений, что указанные вещества перед использованием в качестве катализаторов крекинга прокаливаются при температурах 800° и что, как было-установлено, в резу.льтате прокаливания уничтожается способность таких материалов к обмену с основаниями. Тем не менее измерения, проводимые на непрокаленных алюмосиликатах, важны в связи с теми химическими реакциями, которые протекают при приготовлении катализатора на стадии геля. При определении кислотности катализаторов крекинга в водном растзоре интерпретация результатов сопрян ена со многими трудностями. Так, например, способность непрокаленных глин к обмену с основаниями зависит от величины pH, и когда вслед за определением при высоком pH проводилось определение при низком pH среды, наблюдалось явление гистерезиса [150]. Это явление было приписано изменению поверхности катализатора, приводящему к появлению способности к обмену с основаниями во время фактического определения. Следовательно, кислотность катализатора, определяемая в водном растворе, зависит от окружающей среды. [c.366]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология