Общие понятия о дисперсных системах и растворах

Та или иная дисперсная система предназначена для выполнения определенных функций служить исходным материалом для формования строительной конструкции, если это цементная смесь исполнить роль защитной или декоративной краски, если это суспензия пигмента подчинить движение жидкости воздействиям магнитного поля, если это коллоидный раствор ферромагнетика, и т. д. Возможность дисперсной системы выполнить предназначенную ей функцию зависит от ее рецептуры — наличия в составе системы частиц вяжущих, окрашенных или магнитных материалов. Однако качество продукта и технологичность его применения и получения определяются общим свойством любых дисперсных систем вне зависимости от их рецептуры — их устойчивостью. Устойчивость — это способность системы сохранять постоянство своих свойств во времени или при достаточно сильном изменении условий. Среди разнообразных свойств всеобъемлющим является равномерность распределения дисперсного материала по всему объему системы. Она определяется многими факторами, к числу которых относится устойчивость к некоторым частным конкретным изменениям состояния системы, среди которых наиболее важна устойчивость против коагуляции и оседания частиц. Терминология, касающаяся устойчивости, сложилась до того, как были выявлены многие детали и варианты изменения состояния взвесей. По этой причине толкование ряда понятий приобрело неоднозначность. Так, коагуляция — это слипание частиц и, кроме того, разрушение дисперсной системы, при которой происходит ее разделение на фазы осадок, дисперсионную среду. Слипание частиц, сопровождающееся не разрушением, а лишь изменением состояния системы, иногда желательным и полезным. Агрегативная устойчивость — способность дисперсной системы противостоять слипанию частиц в том или ином понимании сути этого явления. Слипание может быть разным как по характеру, так и по силе сцепления частиц. Понятие кинетической устойчивости обычно характеризует способность взвеси противостоять расслаиванию (оседанию частиц) за некоторый конечный интервал времени. Термодинамическая устойчи- [c.624]

Для общего описания дисперсных систем обычно используют понятие дисперсность, характеризующее степень измельченности дисперсной фазы. Дисперсность выражается через средний диаметр частиц дисперсной фазы или удельную поверхность раздела фаз. По дисперсности системы подразделяются на грубодисперсные — со средним диаметром частиц от 100 до 10 ООО нм, и коллоидно-дисперсные — со средним диаметром частиц от 1 до 100 нм коллоидно-дисперсные системы часто называют коллоидными растворами. [c.269]

Применительно к нефтяным дисперсным системам, являющимся типичными лиофильными коллоидами, традиционно используют прикладное понятие - коллоидную стабильность, включающее по существу, оба вида устойчивости. Понятие это впервые было введено в 30-х годах для оценки способности пластичных смазок удерживать (или в минимальной степени выделять) дисперсионную среду. Значительно позже стали определять и изучать коллоидную стабильность масел. Такая необходимость появилась прежде всего в связи с постоянным увеличением в товарных маслах количества присадок и с ужесточением температурных условий применения масел. В общем случае коллоидная стабильность в специальной литературе рассматривается в основном как. способность присадки или присадок не вьшадать из масляных растворов в осадок в условиях применения или при длительном хранении масла, т.е. их способность сохранять свою однородность. В настоящее время коллоидная стабильность масел в значительной степени определяет уровень качества многих товарных масел, хотя до сих пор практически не учитьшается при выборе оптимальных режимов их производства. [c.22]

Количественное описание взаимодействия дисперсных частиц на различных расстояниях принципиально возможно на основе современного учения о поверхностных силах и сводится к определению потенциальной энергии системы или к установлению баланса действующих в ней сил. Исходя из общего понятия о расклинивающем давлении тонких жидких слоев, Дерягин разработал метод расчета свободной энергии и сил, действующих между двумя заряженными поверхностями в растворах сильного электролита, и показал, что при некоторых условиях на потенци-альной (или силовой) кривой взаимодействия частиц при сохранении барьера отталкивания возникает на относительно далеком расстоянии от поверхности достаточно глубокий минимум (рис. 3 и 4) [85—87]. Такое состояние системы может привести к взаимной фиксации частиц, длительность которой определяется высотой барьера и глубиной минимума, зависящими, в свою очередь, от природы и величины действующих сил. [c.19]

В научно-технической литературе существует несколько определений понятия эмульсии но наиболее общим является следующее [12-16] эмульсия - это гетерогенная система, состоящая из двух несмеши-вающихся или мало смешивающихся жидкостей, одна из которых диспергирована в другой в виде мелких капелек (глобул) диаметром, превышающим 0,1 мкм. Дисперсная система с более мелкими частицами (менее 0,1 мкм) принадлежит уже к коллоидному раствору. Обычно в устойчивой эмульсии присутствует стабилизатор, который называют эмульгатором. [c.14]

Понятие дисперсность неделесообразно распространять на гомогенные (молекулярные) растворы, на отдельные атомы, электроны, ядра и многие другие объекты, ибо это привело бы к потере специфических особенностей содержания, сохраняя лишь идею дискретности (зернистости) материи. Конечно, такое ограничение условно, и наиболее общие закономерности, связывающие воедино коллоидные системы с молекулярными, атомными, ядерными (например, гипотеза капельно-жидкого состояния ядра атома) и другими, могут быть установлены лишь на основе универсальности понятия дисперсности. Однако в начале изучения коллоидной химии целесообразно прежде всего уяснить специфику ее объектов. Таким образом, понятие дисперсности мы будем применять лишь к крупным (относительно обычных молекул) частицам и макромолекулам. В соответствии с этим все дисперсные системы можно классифицировать следующим образом [c.6]

Общие понятия о дисперсных системах. Дисперсными называются такие системы, составные части которых равномерно распределены друг в друге. Гетерогенная дисперсная система состоит по меньшей мере из двух частей или фаз, причем одна из них — дисперсная фаза обладает достаточно высокой степенью раздроб-ленностй (диспергирования) частиц и распределена в окружающей непрерывной дисперсионной среде, которая может быть в различных агрегатных состояниях. Например, дисперсную систему представляет туман, в котором дисперсионной средой является воздух, а дисперсной фазой — мельчайшие капельки воды молоко (холодное), где дисперсионной средой является водный раствор солей, а дисперсной фазой — микроскопические частицы жира и т. п. [c.153]

Внутреннее трение. Оно обусловлено обменом количества движения между мельчайшими неделимыми частицами тел. В нормальных жидкостях, предста1вляющих собой индивидуальные химические соединения или смеси полностью взаимно растворяющихся индивидуальных химических соединений, а также в истинных (молекулярных) растворах твердых тел в нормальных жидкостях такими мельчайшими неделимыми частицами являются отдельные молекулы или их ассоциированные соединения. Внутреннее трение нормальных жидкостей представляет собой физическую константу, которую называют вязкостью. Внутренним трением обладают также дисперсии, которые не относятся к гомогенным однофазным системам. Внутреннее трение дисперсий, к которым принадлежат коллоидные растворы, эмульсии и суспензии, складывается из внутреннего трения дисперсионной среды и дополнительных сопротивлений, создаваемых элементами дисперсной фазы. Однако для такого рода систем внутреннее трение не является физической константой это суммарное проявление элементарных свойств, присущих каждой фазе в отдельности, и их взаимного влияния, чрезвычайно сильно зависящих от условий течения. По аналогии с вязкостью нормальных жидкостей внутреннее трение дисперсных систем также называют вязкостью, добавляя к нему определение аномальная , структурная , эффективная и т. д. Правильнее было бы сохранить название вязкость только для внутреннего трения тех тел, для которых оно является физической константой. Для тех тел, для которых внутреннее трение представляет собой переменную величину, изменяющуюся в различных условиях течения, предпочтительно говорить о внутреннем трении, как об общем понятии, определяющем суммарное со- [c.9]

Прежде чем приступить к анализу диффузионных данных, следует уточнить понятие селективного сорбата или диффузанта. В термодинамике растворов полимеров [16] под селективным растворителем имеется в виду растворитель, не растворяющий один из гомополимеров, звенья которого образуют в блок-сополимере дисперсную фазу или дисперсионную среду. Очевидно, что под общим растворителем в этом случае следует понимать низкомолекулярный компонент, в котором растворяются оба гомополимера и с помощью которого может быть сформирован раствор любого состава. При диффузионных измерениях под селективным диффузантом или сорбатом мы будем понимать низкомолекулярное вещество, сорбирующееся лишь одной из фаз дисперсной системы, тогда как другая фаза остается инертна по отношению к нему. Очевидно, что предельным случаем такой фазы будут кристаллиты или частицы минеральных наполнителей. Заметим, что селективность растворителя в сформулированном выше определении может иметь как кинетическую, так и термодинамическую природу. В первом случае это означает, что /)(Ц) бесконечно мал в условиях проведения процесса, во втором — растворимость диффузанта бесконечно мала. [c.199]