Коллоидные системы практическое значение

Коллоидные системы чрезвычайно широко распространены в 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]

В учебнике большое внимание уделено высокомолекулярным соединениям и их растворам, хотя они формально и не относятся к коллоидам. Однако практическое значение высокополимеров, а также общность целого ряда свойств их растворов со свойствами коллоидов побудили включить эти системы в программу коллоидной химии. [c.3]

Наибольшее практическое значение имеют структурно-механические, или реологические, свойства буровых жидкостей. Специфика коллоидно-дисперсных и микрогетерогенных систем предопределяет их промежуточное положение между истинно твердыми и истинно жидкими телами. Они обладают вязкостью, пластичностью, упругостью и прочностью. Важнейшей особенностью коллоидных систем является аномалия вязкости. Их вязкость не является постоянной величиной, а зависит от градиента скорости. Для многих коллоидных систем, образующих пространственные структуры, характерно наличие предела текучести, т. е. напряжения сдвига, ниже которого движение не происходит. Аномалия обусловлена наличием в коллоидных системах структурных сеток, образуемых дисперсной фазой. [c.5]

Научное и практическое значение феномена броуновского движения подробно обсуждается в специальной литературе по коллоидной химии, и поэтому здесь не рассматривается. Остановимся лишь на одном из принципиальных положений применительно к дисперсным системам, вытекающих из выводов, сделанных в ходе изучения броуновского движения в рамках молекулярно-кинетической теории. [c.21]

Коллоидные системы могут быть газообразными, жидкими и твердыми. В начале настоящего курса будут рассмотрены главным образом коллоидные растворы, поскольку они наиболее изучены и имеют чрезвычайно большое практическое значение. И лишь в последующих главах мы ознакомимся с эмульсиями и пенами, а также с газообразными и твердыми коллоидными системами. [c.11]

Мы уже говорили о том, что агрегативная неустойчивость — специфическая особенность коллоидных систем. Это свойство коллоидных систем имеет большое практическое значение. Не будет преувеличением сказать, что основной задачей технолога производственного процесса, в котором имеют место коллоидные системы, является либо поддержание агрегативной устойчивости системы, либо, наоборот, обеспечение известных условий коагуляции. [c.18]

В нашем курсе мы не можем рассматривать теорию флуктуаций. Отметим лишь, что применительно к коллоидным системам эта теория позволяет вычислить вероятность различных численных концентраций в микрообъемах, а также найти тот промежуток времени, через который данная концентрация снова повторится в выделенном объеме. Это время обычно весьма резко возрастает с увеличением отклонения концентрации от среднего значения. Так, расчеты показывают, что в 1 мл газа при нормальных условиях отклонение численной концентрации на 1 % может произойти через 10 ° лет, т. е. практически невозможно. Однако абсолютной невозможности осуществления подобного события все же нет, что характерно для второго начала термодинамики, носящего статистический характер. [c.66]

Коагуляция коллоидных систем может происходить под влиянием ряда факторов — старения системы, изменения концентрации дисперсной фазы, изменения температуры, механических воздействий, света и т. д. Однако наиболее важное теоретическое и практическое значение имеет коагуляция при добавлении электролитов. В нашем курсе мы подробно остановимся только на коагуляции электролитами и лишь вкратце коснемся других причин коагуляции. [c.286]

Явления синергизма и антагонизма электролитов можно наблюдать при коагуляции золей смесями некоторых электролитов. Эти явления имеют большое практическое значение, так как даже при добавлении к коллоидной системе одного коагулятора благодаря содержанию в системе стабилизующего электролита коагуляция проходит в действительности под влиянием по крайней мере двух электролитов. Кроме того, в технике для коагуляции часто применяют смеси нескольких (обычно двух) электролитов. [c.301]

Коллоидные системы с твердой дисперсионной средой, или, как их часто называют, твердые золи, несмотря на огромное практическое значение, до сих пор привлекали в коллоидной химии сравнительно мало внимания. Причиной этого являются их необычные по сравнению с остальными коллоидными системами свойства. Понятно, что для систем с твердой дисперсионной средой бессмысленно говорить о таких важных для других коллоидных систем особенностях, как молекулярно-кинетические свойства и агрегативная устойчивость. Рассмотрим некоторые из этих систем и их специфичные свойства. [c.395]

Одним из методов синтеза коллоидных систем является конденсационный. Образование коллоидных систем в результате конденсации — это процесс кристаллизации, а образовавшиеся частицы представляют собой мельчайшие кристаллики [3]. В зависимости 01 величины растворимости вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде в результате конденсационных процессов могут образоваться дисперсные системы от высокодисперсных золей до грубодисперсных суспензий. Как известно [1—4], суспензии имеют большое практическое значение. Рассмотрим несколько примеров практического применения процесса рекристаллизации, происходящего в условиях периодического колебания температуры или концентрации дисперсионной среды. [c.187]

Коллоидные и микрогетерогенные системы с твердой дисперсионной средой — твердые золи — имеют огромное практическое значение. Свойства этих систем в значительной степени определяются свойствами непрерывной твердой фазы — дисперсионной среды, и поэтому такие системы чрезвычайно разнообразны. [c.443]

Дисперсная система с коллоидными размерами распределенных в той или иной среде частиц носит название коллоидного раствора или золя. Наибольшее практическое значение из различных золей имеют гидрозоли, т. е. коллоидные системы, в которых средой является вода. [c.607]

Коллоиды очень широко распространены в природе и играют важную практическую роль, чем и определяется не только научное, но и народнохозяйственное значение коллоидной химии. Драгоценные камни, а также другие минералы в недрах земли, пищевые продукты, одежда, обувь, дым, облака, мутная вода в природных водоемах, почва, глина — все это не что иное, как коллоидные системы. Такие биологические жидкости, как кровь, плазма, лимфа, спинно-мозговая жидкость, белки, крахмал, слизи и камеди, являются коллоидами. [c.278]

Отметим, что система приобретает коллоидные свойства даже тогда, когда хотя бы одно из трех измерений находится в указанной области высокой дисперсности. Так, если 1 см вещества раскатать в тонкую пластинку толщиной 10 см, она приобретает коллоидные свойства, поскольку 5о (200 м / м ) и становятся весьма значительными. Такие двумерно-протяженные системы имеют большое теоретическое и практическое значение. К ним относятся не только изолированные пленки, но и поверхностные слои на границах фаз в порах катализаторов и поглотителей, в пенах и эмульсиях, в живых клетках и т. п. [c.12]

Приведенные примеры дисперсных структур и материалов на их основе дают возможность представить ту универсальную роль, которую играют структурированные дисперсные системы в самых различных областях народного хозяйства. Соответственно одна из центральных задач современной коллоидной химии, имеющая большое практическое значение, заключается в научном обосновании и разработке методов управления свойствами, и в первую очередь механическими свойствами дисперсных структур. При этом, в зависимости от конкретных практических требований, задача может состоять как в повышении, так и в понижении прочности (сопротивления формоизменению) таких структур. Рассмотренная в начале параграфа зависимость прочности структуры от числа X и прочности контактов Р указывает следующие принципиально возможные пути управления механическими свойствами 1) изменение числа контактов путем варьирования размера частиц (дисперсности) и плотности их упаковки, 2) изменение прочности индивидуальных контактов путем варьирования физико-химических условий их возникновения и развития. Это позволяет реализовать значения прочности в очень широком интервале значений от 10 Н/м2 для грубодисперсных структур с коагуляционными контактами до 10 —10 H м для высокодисперсных структур с фазовыми контактами. [c.323]

Коагуляция коллоидных систем может вызываться многими причинами (старение системы, изменение концентрации дисперсной фазы, изменение температуры, механические воздействия, свет и т, д.). Наибольшее теоретическое и практическое значение имеет коагуляция под действием электролитов. Коагуляцию способны вызвать все электролиты, даже те, которые являются стабилизаторами. Необходимо только, чтобы концентрация электролита при этом была настолько велика, чтобы он был способен в достаточной степени сжать двойной электрический слой частиц и тем самым понизить электрический барьер, препятствующий слипанию частиц при их столкновении. [c.13]

Помимо адсорбции ионов низкомолекулярных электролитов "необходимо рассмотреть адсорбцию коллоидными частицами поверхностно-активных веществ.. Такая адсорбция представляет большой интерес, так как она вызывает изменение всех свойств коллоидной системы, в частности устойчивости ее к действию электролитов, и, следовательно, позволяет расширить наши представления в отношении стабильности и коагуляции коллоидных систем. Кроме того, адсорбция поверхностно-активных веществ дисперсными системами имеет и большое практическое значение. [c.298]

Изучение св-в и строения Д. э. с. имеет большое значение для понимания и усовершенствования таких практически важных процессов, как электролиз, электроосаждение металлов, электрохим. р-ции в хим. источниках тока, коррозия металлов, коагуляция в коллоидных системах, флотация, ионный обмен и др. [c.6]

Помимо коллоидных систем, рассмотренных в главах четвертой-шестой, существуют другие классы дисперсных систем, свойства которых также определяются поверхностными явлениями, и которые имеют важное практическое значение. К числу этих систем относятся, прежде всего, эмульсии, пены и аэрозоли. Опи обладают рядом характерных особенностей изучение этих особенностей представляет большой практический и теоретический интерес и расширяет наши представления о коллоидных системах. [c.154]

Как известно из курса коллоидной химии, агрегация н коагуляция коллоидных и полуколлоидных систем осуществляется под влиянием ряда факторов старения системы, изменения ее концентрации, температуры, механического воздействия на систему. Но наиболее важное практическое значение имеет коагуляция под влиянием электролитов и поверхностно-активных веществ, резко меняющих физико-химическое равновесие в системе . [c.81]

При столкновении двух мономеров образуется димер, присоединение мономера к димеру дает тример, и так далее, вплоть до образования коллоидной частицы. Увеличение радиуса частиц происходит такШ же образом, т. е. путем присоединения мономеров к более крупным ассоциатам. Образование частиц за счет взаимодействия димеров, тримеров, тетрамеров и т. д. между собой и укрупнение частиц за счет присоединения других частиц также происходит, неизмеримо реже. Поэтому вклад подобных взаимодействий в процесс образования коллоидной системы практически неош утим. Отмеченный механизм объясняет постоянство величин i7 v, 17 и 1- Доказательством является то, что любая стадия образования коллоидной системы описывается уравнениями (12)—(15). При этом, если взаимодействия мономер — мономер, димер — димер, тример — тример и т. д. равновероятны, то значения С/дг, в уравнен [c.199]

СТАБИЛИЗАЦИЯ (лат. 51аЫ115 — устойчивый) — этот термин в химии характеризует устойчивость определенного состояния, положения или свойств вещества, системы, процесса. Например, для стабилизации неустойчивых коллоидных систем добавляют желатин, белки, мыла, изменяющие условия взаимодействия частиц основного вещества со средой. Для С, полимеров, резины от действии окислителей, света и т. п. добавляют различные антиоксиданты. Процесс С. имеет большое практическое значение для хранения моторного топлива, взрывчатых веществ, мономеров, фотоэмульсий и др. [c.235]

СУСПЕНЗИИ (лат. зизрепзк) — подвешивание) — дисперсные системы, в которых дисперсная фаза является твердой, а дисперсионная среда — жидкостью. Например, мутная глинистая вода, где мелкие твердые частицы взвешены в жидкости. От коллоидных систем С. отличаются большим размером взвешенных частиц. С. имеют большое практическое значение в производстве бумаги, лаков и красок, пластмасс, резины, при изготовлении резиновых смесей, в производстве кирпича, бетонов, керамических изделий и т. п. Некоторые геологические и почвенные процессы связаны с образованием С. (образование осадочных пород, намыв дельт реками и др.). [c.243]

ТИКСОТРОПИЯ — способность некоторых дисперсных систем обратимо разжижаться при достаточно интенсивных механических воздействиях и отвердевать при пребывании в покое. Т.— характерное свойство коагуляционных структур, т. е. пространственных сеток, образованных твердыми частицами, соприкасающимися лншь в отдельных точках через тончайшие прослойки воды. Примерами типичных тиксотропных структур являются системы, образующиеся при коагуляции водных коллоидных дисперсий гидроксидов железа и алюминия, пентоксида ванадия, суспензий бентонитовой глины, каолина и др. Т. дисперсных систем имеет большое практическое значение. Этими свойствами должны обладать консистентные смазки, лакокрасочные материалы, керамические массы, промывные растворы, применяемые при бурении скважин, многие пищевые продукты. [c.249]

Огромное практическое значение микрогетеро-генных и грубодисперсных систем общеизвестно различные эмульсии, пены и пенопласты, кремы, всевозможные порошкообразные вещества (цементы, пигменты, наполнители, сажа, инсектофунгиси-ды и др.), волокнистые системы, изоляционные материалы, многие виды искусственной кожи приобретают все большее значение в народном хозяйстве. Такие характерные процессы для микрогетеро-генных систем, как флотация, гравитационное обогащение руд, фильтрация, усиление каучуков и пластмасс, пропитывание пористых систем, гранулирование порошков, получение пленок из дисперсий высокополимеров и эмульгирование, могут быть успешно рассмотрены только в курсе коллоидной химии на основе современных представлений о защитных факторах, агрегативной устойчивости дисперсных систем, механизме усиления, структурообразовании и т. д. [c.4]

Таким образом, скорость изменения дисперсности системы определяется растворимостью вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде, коэффициентом диффузии его через дисперсионную среду и поверхностным натяжением границы раздела фаз. Коэффициент диффузии О, в свою очередь, существенно зависит от фазового состояния дисперсионной срёды (очень малые значения характерны для твердых сред), в меньшей степени — от размеров молекул дисперсной фазы и, как правило, не может быть значительно изменен в объеме дисперсионной среды введением каких-либо добавок в систему. Вместе с тем наличие адсорбционных слоев на поверхности частиц (особенно в концентрированных системах, где эти слои составляют основную часть прослоек между частицами) может заметно тормозить процесс изотермической перегонки. Это связано с пониженной проницаемостью таких слоев для молекул дисперсной фазы как за счет снижения коэффи-щ ента диффузии в слое, так и в результате снижения в нем растворимости вещества. Снижение скорости роста частиц при изотермической перегонке может достигаться также вследствие снижения поверхностного натяжения в пределе — при переходе к лиофильным коллоидным системам — процесс перегонки вообще прекращается. Растворимость вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде слабо зависит от введения добавок, но сильно меняется в зависимости от природы этих фаз. Дисперсные фазы большинства устойчивых к изотермической перегонке лиофобных систем состоят из веществ, практически нерастворимых в дисперсионной среде. [c.269]

Часть 1 знакомит вас с дисперсными системами, являющимися основными объектами, изучаемыми коллоидной химией, и их основной особенностью — наличием большой межфазной поверхности и, как следствие, избытка поверхностной энергии. В главах 2-5 подробно рассмотрены различные виды адсорбции — самощюизвольных процессов в поверхностном слое. Этот материал важен не только вследствие большого практического значения адсорбционных процессов, но и для понимания вопросов устойчивости дисперсных систем, методов их пол5гчения и разрушения. В конце первой части описаны такие самопроизвольные поверхностные явления, как смачивание и адгезия, играющие важную роль в различных областях человеческой деятельности. [c.3]

Многие коллоидно-дисперсные системы, имеющие большое практическое значение, представляют собой смеси частиц разной природы. Естественно, что расчеты их электростатического взаимодействия в растворах электролитов сопряжены с большими трудностями, чем аналогичные расчеты для одинаковых поверхностей раздела. Для таких, несимметричных систем вместо одного параметра — потенциала диффузного слоя 1 — появляются два потенциала и которые могут не только отличаться друг от друга по своей величине, но даже при определенном составе дисперсионной среды иметь противоположные знаки (рис. VI.10). Причина этого заключа- [c.166]

Матиевич [51] обсудил возможность применения теории ДЛФО к различным неорганическим золям. Для кремнеземных золей наиболее важным фактором является природа электролита. Процесс адсорбции и образования стабильных комплексов, на поверхности кремнезема настолько сильно влияет на катионы, что упомянутая теория в данном случае имеет небольшое практическое значение. К тем же самым выводам пришли авторы работы [52] в отношении коллоидной системы, содержащей частицы ТЮг. [c.438]

Броуновским суперпарамагнетизмом называют явление намагничивания магнитньгх коллоидов путем ориентации самих частиц вместе с вмороженным в их тело магнитным моментом. При подходящих условиях зависимость намагниченности от напряженности поля одинакова как при неелевском, так и при броуновском парамагнетизме. Вместе с тем имеются и существенные качественные различия в поведении систем с твердой и жидкой средой. Неоднозначно влияние температуры на магнитную восприимчивость твердых магнитных коллоидов. С одной стороны, согласно формуле (3.9.105), повышение температуры облегчает вращательную диффузию и тем самым увеличивает магнитную восприимчивость коллоидной системы. Но с другой стороны, это ведет к уменьшению значения аргумента функции Ланжевена в формуле (3.9.104) и к уменьшению восприимчивости. Температурная зависимость восприимчивости (намагниченности) твердых магнитных коллоидов является одним из способов нахождения константы анизотропии или размера магнитных частиц. При достаточно низкой температуре вращательная диффузия магнитных моментов практически отсутствует (магнитные моменты вмораживаются в кристаллическую решетку частицы). Это ведет к потере суперпарамагнетизма и к появлению магнитно-жестких свойств — способности вещества сохранять приобретенную в магнитном поле намагниченность и после выключения поля. Благодаря такой особенности некоторые вещества (например, глина с примесью оксидов железа, красный кирпич) сохраняют в себе отпечаток геомагнитного поля, действовавшего на них в моменты повышенной температуры (при остывании вулканической породы, при последнем протапливании печи или при пожаре и т. д.). На магнитной памяти веществ основан палеомагнетизм — наука о магнитном поле Земли в геологически отдаленные времена. В структуре дисперсных материалов зашифрованы также сведения о физико-химических условиях их возникновения, и это относится не только к магнитным дисперсным системам. Наличие магнитных свойств дает не только дополнительную информацию об условиях возникновения материала, но и дополнительные средства расшифровки его структурного состояния. Осадочные горные породы в свое время сформировались при свободной коагуляции и оседании частиц в сильно разбавленных взвесях морей и океанов. Они представляют собой своеобразную летопись геологических эпох, которая пока еще полностью не расшифрована. [c.668]

В сборнике приведены теоретические и экспериментальные данные о структуре и свойствах коллоидных систем и нефтяных растворов иолимеров, структурированных углеводородов и нефтепродуктов, имеющих практическое значение в области добычи нефти, повышения нефтеотдачи пластов, транспортирования нефти и ирц-ыененпя нефтепродуктов. Рассматриваются термодинамические и электрокпнетические аспекты формирования молекулярных структур, частиц твердой фазы в углеводородных системах, фазовы х переходов в растворах и дисперсных системах. [c.2]

Литиевые консистентные смазки представляют собой пастообразные-коллоидные системы, дисперсная фаза которых состоит из волокнистых кристаллических частиц литиевого мыла, образующих трехмерную сетку, удерживающую углеводородное масло. Формирование той или иной структуры смазок, обусловленное процессами кристаллизации мыла, сильно зависит от ряда факторов. К ним следует отнести, в первую очередь, два 1) режим охлаждения смазки и 2) действие добавок различной природы. Влияние обоих факторов сводится к модифицированию первичных частиц мыла и их агрегатов, что заметно изменяет коллоидно-химические свойства смазок. Выяснение зависимости свойств и структуры смазок от условий их охлаждения и влияния добавок имеет, помимо теоретического интереса, большое практическое значение в связи с выявлением оптимальных условий приготовления смазок при их промышленном производстве. В литературе описаны попытки выяснения влияния на свойства и структуру смазок медленного охлаждения ( от 220°) изотропного раствора стеарата лития (Ь151) в углеводородных жидкостях [1—5] с задержкой охлаждения в течение определенного времени формирования структуры при различных температурах (/1). В работах [1—3] было показано, что задержка охлаждения на время не-менее 2—3 часов при /1 = 100° способствует образованию смазки с минимальной пенетрацией, что в нашем обозначении соответствует, по-видимому, максимальной сдвиговой прочности структуры Рг- При исследовании режима медленного охлаждения модельной смазки Ы81 — неполярное вазелиновое масло [4] — в широком интервале г (50—170°) установлена симбатность изменения Рг с tl и ни ири какой tl не было обнаружено максимума на кривой Рг 1 ). Отсутствие экстремального значения Рг для этой модельной смазки связано, по-видимому, с неполярной природой масла, а также, возможно, и с его сравнительно высокой вязкостью, так как оба фактора могут оказывать заметное влияние на формирование структуры смазки. В исследовании [5] было показано, что медленно охлажденная Ы81 — смазка, содержащая добавку щелочи (0,02%. [c.569]

Несоответствие в целом ряде случаев между расчетными и экспериментальными значениями определяется тем, что в действительности в отличие от принятых допущений масла являются сложными коллоидными системами. В них имеют место интенсивные межмолекулярные взаимодействия (ассоциация), результатом которых является образование мицелл, их агрегирование, а также различного уровня структурирование по всему объему 8J. Особенности образования и поведения таких структур (формирований) практически не учитываются рассмотренными Бьпие зависимостями и пока не поддаются достаточно надежному количественному описанию. [c.8]

К минералам—пиронефелитам , окрашенным коллоидами, относятся, например, аметист, дымчатый кварц, или морион, т. е. кварц, окрашенный высокодисперсным бором, фосфором или кремнием. Стекла, окрашенные коллоидами, и в первую очередь золотые рубиновые и сульфидные стекла, имеют особо важное практическое значение. Такие интенсивно окрашенные системы-рассматриваются в качестве истинцых пиронефелитов, так как коллоидные дисперсные частицы окрашивают стекловатую диспергирующую среду в тот же цвет, в который окрашены пары соответствующего чистого вещества. Эта идентичность окраски непосредственно показана на окрашенных коллоидами системах, содержащих частицы щелочных металлов. Методы изучения затвердевших стекол с коллоидными частицами аналогичны ультрамикроскопическому методу изучения кристаллов,, содержащих коллоидную фазу . [c.264]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология