Коагуляция коллоидов быстра

Гетерокоагуляция. Взаимная коагуляция коллоидов. Взаимная коагуляция наблюдается при смещивании золей с разноименно заряженными частицами. Механизм взаимной коагуляции состоит в том, что при перекрывании двойных слоев коллоидных частиц, имеющих разные знаки, происходит не отталкивание, а электростатическое притяжение и быстрая агрегация частиц. Наиболее полно взаимная коагуляция происходит тогда, когда заряды коллоидов, противоположные по знаку, равны между собой. [c.438]

Каковы основные положения теории кинетики быстрой и медленной коагуляции коллоидов [c.153]

Приведенная картина описывает механизм потери агрегативной устойчивости только качественно, но она указывает и сам путь установления количественного критерия кинетической устойчивости лиофобных коллоидов. Этот путь лежит через рассмотрение кинетики процесса коагуляции и расчет его скорости. Классическая и очень абстрактная теория кинетики необратимой коагуляции коллоидов была разработана Смолуховским в 1917 г. [14], задолго до создания теории ДЛФО. Главный ее недостаток состоял в том, что она полностью игнорировала пространственный характер изменения сил взаимодействия коллоидныХ 1 частиц друг с другом и позтому не давала возможности связать скорость коагуляции с параметрами потенциала взаимодействия. Полагая, что в условиях максимально быстрой коагуляции каждая встреча ( столкновение ) частиц является эффективной , т. э. приводит к их необратимому слипанию или слиянию, Смолуховский показал, что скорость изменения суммарной численной концентрации V частиц и агрегатов, состоящих из любого числа одинаковых первичных частиц, подчиняется уравнению [c.261]

В коллоидной химии известно, что необходимая для быстрой коагуляции коллоидов концентрация электролита Сд сильно зависит от заряда противоионов, т. е. ионов, несущих заряд, противоположный заряду частиц. С другой стороны, устойчивость коллоидной системы практически не зависит от заряда ионов и от концентрации коллоидных частиц. Это соответствует правилу Шульца — Харди, согласно которому основное влияние на устойчивость коллоидной системы оказывает валентность противоионов. [c.213]

В тех случаях, когда отсутствует специфическая адсорбция коагулирующих ионов на поверхности коллоидных частиц, обмен ионами происходит в эквивалентных количествах. Если же наряду с обменом происходит специфическая адсорбция коагулирующих ионов, то нередко происходит перезарядка коллоидных частиц. В этом случае коагуляция коллоида электролитом имеет зональный характер. Различают два вида коагуляции быструю и медленную. Если каждое столкновение коллоидных частиц ведет к их слипанию, т. е. является эффективным по отношению к процессу коагуляции, то последняя называется быстрой. В противном случае коагуляция называется медленной. [c.344]

Кривая 2 изображает ход обменной адсорбции (см. гл. III). Здесь электропроводность вначале быстро растет, так как при обмене иона водорода диффузного слоя с катионом какой-либо соли электролита-коагулятора в раствор переходят более подвижные ионы водорода. Полное замещение ионов H+J например ионами К+, Ва++, происходит при эквивалентных соотношениях ионов, что отвечает точке а перегиба кривой. Дальнейший замедленный подъем кривой объясняется ростом концентрации менее подвижных, чем Н+, ионов электролита-коагулятора. Перелом обеих кривых 7 и 2 в эквивалентной точке а указывает на то, что здесь быстро завершается адсорбционно-химический процесс ионного обмена но полной коагуляции золя, как показывает опыт, не происходит. В этой второй стадии процесса для коагуляции коллоида требуется дальнейшее прибавление электролита. [c.116]

ГО электрического слоя при этом уменьшается. При добавлении реагентов в эквивалентных количествах наблюдается быстрая коагуляция коллоида. При этом число адсорбированных на частице хлорид-ионов сильно уменьшается и двойной электрический слой сжимается настолько, что отдельные частицы могут прибли- [c.147]

В положительные скважины нагнетается вода, а через трубы отрицательных электродов откачивается непрерывно образующийся коллоид. После быстрой коагуляции коллоида осветленная вода снова подается под землю. [c.264]

Для коагуляции коллоида требуется определенное время. Коагуляция ускоряется перемешиванием и быстрее протекает с повышением температуры воды. Большое значение имеет pH воды. Теория коагуляции приведена в специальной литературе [3]. [c.72]

Температура коагулируемой воды должна быть достаточной для быстрого и полного гидролиза сульфата алюминия. Степень гидролиза сильно увеличивается при нагревании вследствие увеличения степени диссоциации воды. Кроме того, при повышении температуры понижается степень гидратации ионов, что способствует коагуляции коллоидов. Оптимальная температура для коагуляции примесей природных вод с помощью сульфата алюминия равна 25—30 °С. [c.81]

Флокулянт добавляют в воду, в которой уже возникли хлопья коагулянта или находится осаждаемая взвесь, т.е. происходит укрупнение и утяжеление хлопьев, что ускоряет их осаждение. Сам по себе ПАА не вызывает коагуляцию коллоидов и образование взвеси. Сорбируясь частицами имеющегося осадка, ПАА как бы сшивает их, образуя мостики. При этом получается сетчатая структура среды, способствующая образованию больших и тяжелых частиц — фло-кул. Они оказываются компактнее и тяжелее разрозненных частиц и осаждаются быстрее их (рис. 12.2). [c.157]

Параллелизм между влиянием электролитов на устойчивость гидрозолей и их влиянием на -потенциал наиболее отчетливо выражен в случае многовалентных и органических ионов, которые могут перезаряжать межфазную поверхность. В этом случае с повышением концентрации электролита устойчивость коллоида резко уменьшается и наступает быстрая коагуляция. Однако при еще более высоких концентрациях достигается вторая область устойчивости, связанная с тем, что вследствие перезарядки поверхности коллоид снова приобретает электрический заряд (но уже противоположного знака), который его стабилизирует. При достаточно высокой концентрации электролита -потенциал в любом случае уменьшается до нуля, и устойчивость коллоида пропадает. Подобное поведение лиофобных коллоидов подтверждает то решающее значение, которое имеют для их устойчивости электрические свойства поверхности частиц. [c.197]

Размер и свойства поверхности аморфного осадка зависят от многих причин. Характер осадка в значительной степени обусловлен его специфическими, индивидуальными свойствами. Прежде всего это сказывается на степени связи частицы со средой. В коллоидной химии различают два типа коллоидов гидрофильные н гидрофобные . Гидрофобные осадки сравнительно слабо адсорбируют молекулы воды и выпадают в виде более плотных масс, порошков и хлопьев. Гидрофобные осадки занимают меньший объем и сравнительно хорошо отделяются фильтрованием. Примером этой группы осадков может быть сернистый мышьяк и др. сульфиды металлов . Для этой группы осадков электролиты сравнительно легко и быстро вызывают количественную коагуляцию. [c.60]

Механизм электролитной коагуляции. Как известно, гидрофобные коллоиды неустойчивы в изоэлектрическом состоянии, т. е. электронейтральные частицы коагулируют с наибольшей скоростью. На рис. 111 показана схема снятия заряда с коллоидной частицы при добавлении электролита с двухзарядными анионами. Как видим, гранула становится электронейтральной в том случае, если противоионы диффузного слоя, заряженные отрицательно, перемещаются в адсорбционный слой. Чем выше концентрация прибавляемого электролита, тем сильнее сжимается диффузный слой, тем меньше становится дзета-потенциал и, следовательно, тем быстрее начинается процесс коагуляции. При определенной концентрации электролита практически все противоионы перейдут в адсорбционный слой, заряд гранулы снизится до нуля и коагуляция пойдет с максимальной скоростью, так как отсутствие диффузного слоя обусловит значительное понижение давления расклинивания. [c.370]

Теория медленной коагуляции лиофобных коллоидов получила развитие благодаря работам советского исследователя Н. А. Фукса, который рассчитал величину р, коэффициента, показывающего, во сколько раз уменьшится скорость медленной коагуляции по сравнению с быстрой. Наличие остаточного заряда создает энергетический барьер тем больший, чем больше величина дзета-потенциала. [c.426]

Медленная коагуляция может быть объяснена неполной эффективностью столкновений, вследствие существования энергетического барьера. Простое введение доли эффективных соударений а в формулы теории быстрой коагуляции, сделанное Смолуховским, не привело к согласию теории с опытом. Более совершенную теорию медленной коагуляции, развитую Н. Фуксом , мы рассмотрим после ознакомления с количественной интерпретацией энергетических барьеров в теории устойчивости гидрофобных коллоидов. [c.239]

ХП1.3. Кинетика быстрой коагуляции. Теория Смолуховского ХП1.4. Теория устойчивости гидрофобных коллоидов ДЛФО ХП1.5. Кинетика медленной коагуляции. Теория Н. Фукса. [c.5]

Очевидно, что снятие с коллоидных частиц их электрического заряда (хотя бы частичное) должно понижать устойчивость золей и способствовать их коагуляции. Такое разряжение в случае гидрозолей может быть проще всего достигнуто добавлением к коллоидному раствору электролитов. Хотя при этом вводится одинаковое число положительных и отрицательных зарядов, в непосредственно окружающей коллоидную частицу ионной атмосфере всегда несколько преобладают ионы, противоположно ей заряженные, которые частицей преимущественно и адсорбируются. Так как введение электролита сильно повышает общую концентрацию ионов в растворе, условия для их адсорбции становятся весьма благоприятными и первоначальный заряд частиц быстро нейтрализуется, следствием чего является коагуляция золя. Природный процесс коагуляции электролитами широко осуществляется в устьях рек, где приносимые последними коллоиды и взвеси осаждаются под действием солей морской воды. [c.333]

Выделение из сточных вод коллоидов и солей тяжелых металлов можно достигнуть смешиванием сточных вод, которые имеют кислуЮ и щелочную реакцию среды. Содержащиеся в сточных водах нерастворимые гидроокиси металлов и карбонат кальция, которые имеют положительный заряд, нейтрализуют отрицательно заряженные коллоидные частицы. Образовавшиеся частицы являются центрами коагуляции, обрастают до больших размеров и быстро осаждаются в отстойниках в виде хлопьев. [c.401]

Коагуляция аэрозолей, как и коагуляция коллоидов, является процессом, состоящим пз двух последовательных этапов столкновение частиц и их слипание плп слияние. Первый этап определяется тем же фактором, что и для суспензоидов — броуновским движением частиц. Для аэрозолей последнее выражено особенно резко, так как вязкость дисперсионной среды (газа) в этом случае мала. Следствием этой особенности яв.ляется более высокая скорость быстрой коагуляцпп для аэрозо.лей такпм образом, возможность получения устойчивых аэрозолей с более высокой концентрацией меньше, чем для суспензоидов. Неустойчивость аэрозолей увеличивается и в результате более сильной конвекции в них. Одпако этп особенности пмеют лишь количественный характер. [c.291]

Коагулирующая способность солей определяется ионом, имеющим знак заряда, противоположный знаку заряда коллоидной частицы, и порог коагуляции очень быстро падает с увеличением валентности этого иона (правилоШульца-Г арди). Опыт показывает, что коагулирующая концентрация электролита применительно к данному коллоидному раствору снижается приблизительно пропорционально шестой степени валентности коагулирующего иона, что находится в хорошем соответствии с теорией коагуляции лиофобных коллоидов электролитами, разработанной Дерягиным и Ландау, согласно которой порог коа гуЛяцин 1 определяется следующим уравнением [c.183]

Коагуляция — это нарушение агрегативной устойчивости коллоидной системы, уменьшение степени дисперсности в результате слипания коллоидных частиц. Коагуляцию вызывают различные факторы механическое воздействие, изменение температуры (кипячение или вымораживание), излучения, посторонние вещества, особенно электролиты. Наиболее важна и хорошо изучена электролитная коагуляция коллоидов. Различают две стадии коагуляции скрытую и явную. Первая заканчивается быстро и внешне не проявляет себя слипание частиц можно установить только ультрамикроскопически. О явной коагуляции можно судить по внешним признакам изменению окраски, появлению мути и полному ра ушению системы с выделением вещества дисперсной фазы в осадок. Такой осадок называют коагулятом или коагелем. [c.242]

В зависимости от температуры растворимости осадка его промывают горячей или холодной промывной жидкостью. Если растворимость осадка в горячей жидкости незначительная, лучше пользоваться ею, так как горячие жидкости быстрей фильтруются и растворимость посторонних примесей обычно с повышением температуры увеличивается. Если осадок может переходить в коллоидное состояние, то его следует промывать водой с прибавленным электролитом, который способствует коагуляции коллоида. В этих случаях применяют электролит, который легко удаляется при прокаливании осадка. Например, осадок А1(0Н)з промывают разбавленным раствором МН4МОз. [c.215]

Пороги быстрой коагуляции, характеризующие первую стадию коагуляции адсорбционно ненасыщенных латексов, могут быть использованы для вычисления постояяной ван-дер ваальсова дритяжения, входящей в критерий устойчивости лиофобных коллоидов, теоретически устано влелный Б. В. Дерягиным и Л. Д. Ландау [c.130]

Еще первые исследователи коллоидных систем (Сельми, Грэм и Фарадей) отмечали их чувствительность к электролитам. В 1900 г. Гарди впервые предположил, что устойчивость коллоидов связана с электростатическим отталкиванием между их частицами таким образом, возникла мысль о том, чтобы искать связь между -потенциалом и коллоидной устойчивостью. Подобные исследования (проведенные, например, Повисом в 1914 г.) показали, что скорость коагуляции действительно растет, когда -потенциал уменьшается вследствие повышения концентрации электролита. При определенном, достаточно низком значении -потенциала, называемом критическим потенциалом, начинается быстрая коагуляция. Дальнейшее добавление электролита уже не влияет на скорость коагуляции. Интересно, что в большинстве случаев значения критического потенциала не зависят от типа использованного электролита. Например, при добавлении различных электролитов к золям АзаЗз (Повис) или РсаОд (Гош) быстрая коагуляция начинается при близких значениях -потенциала, несмотоя на то что соответствующие концентрации электролита при этом, конечно, совершенно различны (табл. 3). [c.194]

Отличительной особенностью лиофобных коллоидов является их двойственное отношение к электролитам. Так, присутствие небольших количеств некоторых, потенциалопределяющих ионов в дисперсионной среде является необходимым для придания всей лио-фобной системе агрегативной устойчивости. Но введение в устойчивый золь несколько ббльших количеств низкомолекулярных электро-литовг обычно вызывает сначала медленную, а затем по достижении пороговой, или критической, концентраций быструю коагуляцию золя. Фактически именно подобное поведение какого-либо золя под воздействием электролита считается достаточным, чтобы классифицировать его как лиофобный в отличие от лиофильных коллоидов, для коагуляциц которых необходима высокая концентрация электролита, порядка нескольких молей на литр. Анализ и критика более старых теорий и эмпирических закономерностей Марха, Фрейндлиха, Ленгмюра, Мюллера, Вольфганга Оствальда, Тежака и др., объясняющих потерю лидфоб ыми золями своей агрегативной устой- [c.259]

При выводе второго критерия (XI.35) нигде не использовался тот факт, что взаимная потенциальная энергия частиц представляет собой сумму электростатической энергии отталкивания и молекулярной энергии притяжения. Поэтому критерий быстрой коагуляции (XI.35) справедлив не только для лиофобных, но и для лиофильных коллоидов, когда отталкивание вызвано структурной слагающей расклинивающего давления или наличием запдатных слоев поверхностно-активных веществ. [c.159]

Вытекающая из физической теории устойчивости коллоидов возможность существования при определенных условиях двух минимумов на потенциальной кривой позволяет качественно объяснить наблюдаемую экспериментальную фиксацию достаточно крупных частиц одной и той же коллоидной дисперсии как на относительно далеких расстояниях друг от друга, где они сохраняют взаимную подвижность, так и с образованием непосредственного контакта. Концепция двух минимумов разной глубины позволяет также понять, почему разбавление многих типично гидрофобных золей в ранней стадии коагуляции вызывает их быструю пептизацию, а такое же разбавление на более поздней стадии уже не сопровождается пеп-тизадией. [c.170]

Этот способ, наиболее широко ис-Ноагуляция пользуемый для того, чтобы вызвать эпвнтропитов " или ускорить коагуляцию, был известен еще первым исследователям коллоидов. Установлено, что внесение химических соединений, диссоциирующих в водных растворах на ионы (соли, кислоты, основания), приводит к быстрой коагуляции гидрофобных золей. При этом оказалось, что коагулирующее действие зависит от вида электролита. [c.94]

Очень хорошим примером приложения этой теории является коагуляция лиофоб-ных коллоидов. Золь такого рода состоит из заряженных частиц, на поведение которых влияет как взаимное отталкивание двойных слоев, так и взаимное вандерваальсово притяжение. От того, какое из взаимодействий преобладает, зависит, насколько легко и, следовательно, быстро сближаются частицы, т. е. насколько быстро произойдет их слипание. В работе Фервея и Овербека [35, 43] рассматривается взаимодействие двух сближающихся сферических коллоидных частиц. Объединяя соответствующие уравнения, авторы построили серию кривых зависимости суммарной потенциальной энергии от расстояния между частицами. На рис. VI-9 приведены такие кривые для г зо=25,6 мВ (т. е. г )о=й7 /е при 25°С). При низкой ионной силе раствора, которая определяет величину х, во всем диапазоне расстояний, за исключением очень малых, преобладающую роль играет отталкивание двойных слоев. При значительном увеличении X достигается другой пре,цельный случай, когда на всех расстояниях происходит [c.261]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология