Изменение состояния коллоидных систем

Благодаря чувствительности к изменению концентрации электролитов в золе электрокинетический потенциал играет большую роль для характеристики состояния различных гидрофобных систем. Во всех электрокинетических явлениях (электроосмос, электрофорез) ему принадлежит ведущая роль. Любые изменения величины и знака электрокинетического потенциала могут привести к существенным изменениям в золях, вплоть до разрушения коллоидного раствора с выпадением дисперсной фазы в осадок (процесс коагуляции). Таким образом, дзета-потенциал является одним из важнейших факторов устойчивости гидрофобных золей. Опыт показывает, что чем больш величина этого потенциала, тем более устойчива коллоидная система. [c.408]

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]

Как известно, в качестве меры агрегативной устойчивости коллоидной системы можно рассматривать скорость ее коагуляции в определенных условиях. Поэтому исследование кинетики коагуляции латексов дает важные сведения для характеристики их устойчивости. Оно позволяет наблюдать за постепенными скрытыми изменениями состояния латекса, которые характеризуют коагуляционный процесс во времени и предшествуют явной коагуляции. [c.20]

Изменение молока при спокойном состоянии, заключающееся в разделении его на два слоя, сливки и снятое молоко, является не един- ственным, наблюдаемым в нем с течением времени после выхода его из вымени коровы. Молоко довольно быстро начинает изменяться в своем химическом составе, что влечет за собой и изменение в коллоидном состоянии системы. Оно начинает прокисать и на некоторой определенной ступени скисания свертывается в студень. Эти изменения есть результат сложных физико-химических процессов, протекающих в молоке. Часть из них, очень важная, является результатом жизнедеятельности микроорганизмов, легко попадающих в молоко из воздуха. [c.42]

В нем участвуют только растворенные молекулы. По этой причине для коллоидных систем гораздо большее значение имеет непосредственное слипание частиц при соударениях. Этот процесс называется коагуляцией или флоккуляцией. Если дисперсная фаза золя жидкая или газообразная (эмульсин или пены), то процесс может продолжаться до слияния отдельных капель и пузырьков, т. е. до коалесценции. Любое соединение частиц, наступающее при коагуляции, приводит к изменению состояния коллоидной системы и в этом смысле нарушает ее устойчивость. Вот почему Песков, говоря об агрегативной устойчивости коллоидных систем, подразумевал под этим отсутствие коагуляции. Если процесс агрегации частиц, связанный с коагуляцией золя, происходит в достаточно высокой степени, то система теряет свою устойчивость по отношению к действию сил тяжести и коллоидные частицы седиментируют. [c.193]

Коагуляция - процесс изменения состояния коллоидной системы в сторону укрупнения частиц. [c.6]

КОАГУЛЯЦИЯ — процесс изменения состояния коллоидной системы. Характерным признаком коагуляции является увеличение размеров коллоидных частиц (уменьшение стеиени дисперсности), приводящее к осаждению этих укрупненных частиц, или, как говорят, к выпадению дисперсной фазы из дисперсной среды, т. е. к превращению коллоидного раствора в гель. Напр., в отработанном масле во взвешенном состоянии находятся частицы углеродистых веществ, не выпадающие при обычных условиях. Добавление в масло небольшого количества жидкого стекла, являющегося в данном случае коагулятором, вызывает укрупнение этих частиц до таких размеров, что под действием собственной тяжести они начинают выпадать из масла. [c.276]

Практика эксплуатации нефтепродуктов и изменение их качества в условиях применения дают основание уточнить приведенное выше определение смол. К смолам, обнаруживае.мьш в нефтях и в продуктах их переработки, следует относить лишь высокомолекулярные неуглеводородные органические соединения, присутствующие в углеводородной среде в виде раствора или коллоидной системы с частицами размером менее 1 мк или выделившиеся из углеводородного раствора в виде второй жидкой фазы. Смолы не перегоняются в пределах температур выкипания углеводородной смеси, которой они сопутствуют их молекулярный вес намного превосходит молекулярный вес углеводородов, в которых они находятся. Часть смол может перейти в дистиллят вследствие механического уноса с парами отгона. Такие смолы представляют собой темные вязкие вещества, способные под влиянием различных факторов уплотняться до состояния твердого аморфного тела. [c.148]

КОАГУЛЯЦИЯ — процесс изменения состояния коллоидной системы, вызванный нарушением ее устойчивости. Характерным признаком коагуляции является увеличение размеров коллоидных частиц (уменьшение степени дисперсности), приводящее К осаждению этих укрупненных ча- [c.94]

Приобретают процессы изменения фазового состояния продуктов окисления и разрушение коллоидной системы [6, 37], поскольку механизм их действия основан именно на стабилизации таких систем. [c.148]

Как было показано в разделе 3.4, в процессе фазообразования в нефтяных системах можно выделить три основных этапа. Исходной нефтяной системой является молекулярный раствор, который при определенных условиях превращается в нефтяную дисперсную систему. Определена также последовательность формирования надмолекулярных структур дисперсной фазы и обозначена иерархия возникающих элементов структуры дисперсной фазы нефтяных дисперсных систем с их характерными отличительными особенностями. Несмотря на некоторую упрощенность излагаемой модели, подобное представление позволяет четко проследить переходные состояния нефтяной системы, в которых воздействия на систему будут наиболее эффективными, то есть система будет наиболее восприимчива к этим воздействиям. Такие переходные состояния нефтяных систем предлагается называть кризисными. Кризисные состояния связаны с перестройкой и изменением качества молекулярной и коллоидно-химической структуры системы и более точно характеризуют совокупности элементов дисперсной фазы и дисперсионной среды нефтяной системы, участвующих в данном технологическом процессе. Для любых нефтяных систем характерен интервал определенных внутренних параметров, взаимосвязанных с внешними условиями, в котором система находится в кризисном состоянии. [c.170]

Яркий пример глубокого изменения свойств вещества в коллоидном состоянии — упрочнение синтетических каучуков некоторыми высокодисперсными порошками. Например, при введении в натрий-бутадиеновый каучук канальной газовой сажи создается коллоидная система, в которой каучук (дисперсионная среда) на границе с сажей (дисперсной фазой) переходит в новое адсорбционно-ориентированное состояние, а механическая прочность полученной резины повышается в 10—20 раз по сравнению с резиной без сажи. Таким образом, благодаря тому что каучук, сажа и другие ингредиенты при смешении превращаются в многофазную коллоидную систему, оказалось возможным получить из натрий-бутадиенового каучука высококачественные резиновые изделия. [c.6]

Коллоидные системы. Они имеют размеры частиц дисперсной фазы от 0,1 мк до 1 ммк (или от 10 до 10 см). Такие частицы могут проходить через поры фильтровальной бумаги, но не проникают через поры животных и растительных мембран. Коллоидные частицы при наличии у них электрического заряда и сольватно-ионных оболочек остаются во взвешенном состоянии и без изменения условий очень долго могут не выпадать в осадок. Примерами коллоидных систем могут служить растворы альбумина, желатина, гуммиарабика, коллоидные растворы золота, серебра, сернистого мышьяка и др. [c.134]

Приведенные соображения дают основу для определения границ области коллоидного состояния в качестве нижней границы области размеров принято гармоническое соотношение между поверхностью и объемом, отвечающее значительной доле особенных молекул (вблизи максимума кривой), то есть л 1 нм. Верхней границей можно считать ту, где доля особенных молекул еще отличима от нуля и может быть экспериментально обнаружена по изменениям свойств, связанных с особенными молекулами. Например, захват молекул из газовой или жидкой фазы твердой поверхностью может быть еще аналитически определен. Если считать, что в настоящее время изменения, составляющие 0,1 %, лежат за пределами ошибок опыта, мы придем к значению 1 мкм (в начале XX в. за верхнюю границу принимали 0,1 мкм, что соответствует 1 % точности). Таким образом, область коллоидного состояния-. 1 нм — 1 мкм в то же время современная коллоидная химия изучает (как было сказано) и более крупные объекты, поскольку в них обнаруживаются признаки, присущие коллоидным системам. [c.10]

Уплотнение активного ила, в отличие от уплотнения сырого осадка, сопровождается изменением свойств ила. Активный ил как коллоидная система обладает высокой структурообразующей способностью, вследствие чего его уплотнение приводит к переходу части свободной воды в связанное состояние, а увеличение содержания связанной воды в иле приводит к ухудшению водоотдачи. [c.267]

Попытаемся объяснить активирующее действие хлора с точки зрения представления об окисной пленке, как о коллоидной системе типа гидрогеля. Ббльшая или меньшая пассивирующая способность такого гидрогеля зависит от того, насколько прочный и сплошной пассивирующий слой образует он, причем этот слой препятствует осуществлению на электроде нормального процесса перехода металла в ионное состояние и обратно. Таким образом, степень пассивирования может зависеть от структуры кроющего коллоида, а эта последняя находится под сильным влиянием условий образования. Ле-Блан и Леви наблюдали весьма характерные явления при активировании никеля ионами хлора. При этом происходит явное изменение поверхности металла, теряющего свой первоначальный вид и покрывающегося [c.435]

Как уже указывалось, коллоидные системы не стойки — они стареют. При этом вещество частиц может переходить из аморфного в кристаллическое состояние, что влияет на сольватацию. Изменение сольватации вызывает понижение вязкости. На изменение же вязкости влияет, главным образом, процесс аггрегации первичных частиц во вторичные и более сложные, [c.80]

Нами неоднократно отмечалось, что реализация термодинамически устойчивого коллоидного состояния требует наличия минимума, соответствующего коллоидным размерам, на кривой зависимости изменения свободной энергии системы от размера частиц б при отрицательных АР [6, 7, 9]. Это условие вытекает из анализа возможности термодинамической устойчивости коллоидных систем как относительно макроскопических фаз, так и относительно молекулярных растворов. Выполнение неравенства (1) при достижении критического значения От определяет термодинамическую устойчивость коллоидной си- [c.161]

Процесс оводнения неэластичных гелей интересен тем, что он сопровождается своеобразным явлением, получившим название гистерезиса оводнения и обезвоживания. Гистерезис в широком смысле означает О, По явление, состоящее в задержке (отставании) какого-либо процесса по сравнению с другим, обратным ему, процессом. Графически гистерезис выражается несовпадением кривых, прямого и обратного процессов. Существо гистерезиса заключается или в необратимых изменениях, происходящих в системе во время прямого процесса, или же, чаще всего, в весьма большой длительности срока установления в системе равновесного состояния, т. е. во влиянии фактора времени. Больше всего явление гистерезиса свойственно коллоидным системам, в частности растворам высокомолекулярных соединений, для которых особенно большую роль играет фактор времени. Кстати, с этим явлением мы уже встречались, например в так называемом сорбционном гистерезисе, который заключается в задержке поглощенного при абсорбции или адсорбции вещества в случае обратного процесса—десорбции (десорбция идет гораздо медленнее, чем сорбция). [c.190]

Фактором, вызьшающим коагуляцию, может бьггь любое воздействие, нарушающее агрегативную устойчивость системы, например, изменение температуры, перемешивание жидкости, воздействие излучения и электрических зарядов. Наиболее важным фактором является добавление электролитов. Электролиты, добавляемые к золям, существенно влияют на толщину ДЭС и на -потенциал, являющийся одним из главных факторов устойчивости гидрофобных коллоидных систем. При уменьшении -потенциала, например, под влиянием добавления простых электролитов или других веществ, до значений менее 0,03В силы взаимного притяжения начинают преобладать над электрическими силами отталкивания. Наибольшая интенсивность коагуляции достигается при = О (изоэлектрическое состояние коллоидной системы). Величина pH, характеризующая это состояние, называется изоэлектрической точкой системы. [c.143]

Защитные свойства смазок, содержащих в качестве загустителей Л1ыла, будут определяться количеством влаги, которое данный слой смазки в состоянии эмульгировать, и будут зависеть от скорости эмульгирования, от поверхностного натяжения между водной и масляной фазой и ряда других факторов. Кроме того, вода, проникающая в мицеллу, значительно повышает степень диссоциации молекул мыла на ионы, что приводит к изменению свойств коллоидной системы. Мыла к тому же являются слабыми электролитами и, будучи солями слабых кислот II сильных оснований, сильно подвергаются гидролизу в водных растворах. Химический анализ 0,1 N растворов КаС1, в которых проводилось испытание смазок ЦИАТИМ-203, 1-13 и УПШ, показывает, что в растворе накапливается достаточно большое количество катионов соответственно Ь1, Са, Ь1. [c.247]

Изменения состояния коллоидных систем, связанные с уменьшением степени дисперсности твердой фазы, проходят две стадии 1) укрупнение частиц (собственно коагуляция) и 2) выделение твердой фазы в осадок (седиментация). Степень коагуляции может быть различной, и процесс коагуляции коллоида на той или другой стадии является легкообратимым процессом. При этом не обязательно, чтобы при агрегации частиц с самого начала можно было наблюдать какие-либо внешние изменения в золе (изменение цвета, помутнение, выпадение осадка и т. д.). Этот период называется периодом скрытой коагуляции в отличие от периода явной коагуляции, когда процесс агрегации приводит к таким изменениям системы, которые могут быть обнаружены визуально. [c.338]

Смолисто-асфальтеновые вещества могут находиться в нефти в молекулярно-растворенном, коллоидно-диспергированном состоянии или в виде макрофазы. Переход из одного состояния в другое может быть вызван дс1 1ствием разнообразных внешних факторов, самыми распространенными среди которых являются изменение состава растворителя и температуры. На основе исследования поверхностной активности асфальтенов [68] в интервале 20—150°С была найдена критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) в групповых компонентах соответствующих нефтяных остатков, и показано, что при концентрации асфальтенов 0,005—0,60% (мае.) содержащие их нефтяные системы являются истинными растворами, С увеличением ко1щентрацин асфальтенов растворы переходят в дисперсные системы с последующим выделением асфальтенов в виде отдельной фазы. Частицы асфальтенов в коллоидных системах имеют размеры 2—30 нм и образуют коацерваты размером до [c.35]

Заряд частиц лиофильных коллоидов значительно ниже или вообще отсутствует. Заряд на частице лиофильного коллоида изменяется очень легко при прибавлении небольших количеств электролитов. Изменение pH растворов приводит к легкой перезарядке коллоидного раствора. Лиофильные коллоиды заряжаются отрицательно, если концентрация водородных ионов меньше, чем в изоэлектрической точке, и наоборот. В изоэлект-рическом состоянии лиофильные системы в отличие от лиофобных устойчивы (кроме некоторых белков). В электрическом поле лиофильные коллоиды или не перемещаются, или перемещаются в любом направлении. [c.424]

При дальнейшем удалении дисперсионной среды гель переходит в твердую макрофазу — кристалл (кристаллогидрат) мыла, имеющий, как показал рентгенографический анализ, характерное слоистое строение. Таким образом, система ПАВ — вода может при изменении содержания компонентов переходить в различные состояния, от гомогенной системы (молекулярный раствор ПАВ), через стадию лиофильной коллоидной системы, к макрогетерогенной системе (кристаллы мыла в во- [c.230]

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]

Более разнообразные возможности в отнощении стабилизации имеют дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой — пены, эмульсии, золи и суспензии. Природа устойчивости всех систем в значительной степецн зависит от фазового состояния дисперсной фазы. Так, пены, подобно аэрозолям, принципиально лиофобны, но в отличие от аэрозолей могут быть эффективно стабилизованы введением ПАВ. Эмульсии и до некоторой степени золи по свойствам могут быть близки к термодинамически устойчивым лиофильным коллоидным системам, и их стабилизация с помощью ПАВ може обеспечить высокую устойчивость системы. В системах с твердой дисперсионной средой все процессы изменения дисперсности затруднены высокой вязкостью дисперсионной среды и малы] 1и значениями коэффициентов диффузии компонентов. [c.328]

Федосеев С. Д., Чернышев А. Б., Полукоксование и газификация твердого топлива. М.. 1960. ПОЛУКОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ (семиколлоиды), жидкие термодинамически обратимые сист., к-рые в зависимости от условий находятся в состоянии истинного р-ра или коллоидной системы (лиофильного золя). Переход из одного состояния в другое происходит с изменением конц., т-ры, pH. К П. с. относятся р-ры мыл, синт. моющих в-в, нек-рых далимеров, красителей, таннидов, алкалоидов и др. См. также Мицеллы. [c.472]

Р. С. Толмэн указывал, что такие величины, как удельный объем, удельная оттальпия и удельная внутренняя энергия (полученные из общего объема, энтальпии, внутренней энергии и веса системы), являются интенсивными по характеру. Без ущерба для точности это утверждение справедливо и для удельного объема, удельной энтальпии или удельной внутренней энергии гетерогенных систем. В то же время нельзя оперировать понятиями коэффициента преломления, вязкости и некоторых других подлинно интенсивных свойств применительно к гетерогенной системе, так как в этом случае их эффективное значение зависит не только от относительного количества фаз, но и от степени их дисперсии, или других факторов, являющихся сложными функциями давления, температуры и веса каждого компонента. Термодинамическое состояние гетерогенной системы не может быть точно зафиксировано до тех пор, пока не будет установлена конфигурация ее различных частей. В пределах обычных изменений конфигурации, которые имеют место в инженерной практике, аа исключением коллоидных растворов или других случаев, характеризующихся высокими удельными поверхностями или необыкновенно большой разностью высотных отметок, конфигурация не оказывает заметного влияния на термодинамическое состояние системы. [c.177]

Коагуляпия окисляющихся асфальтенов в нефтепродукте, т. е. изменение фазового состояния вещества, происходит со скоростью значительно большей, чем окисление углеводородов, поэтому при достижении условий, необходимых для окисления смол и асфальтенов, скорость образования нерастворимых продуктов окисления резко увеличивается. Окисление смол в нефтепродуктах протекает и при умеренных температурах, но с ничтожной скоростью. Лишь при высоких температурах окисление ускоряется настолько, что равновесный состав смеси углеводороды — смолы — асфальтены нарушается и происходит единовременный распад коллоидной системы асфальтены коагулируют из раствора вследствие перехода в более плотные-формы и главным образом из-за утраты пептизирующих агентов — смол. [c.133]

Температура, как показано выше (гл. 2), влияет на скорость осадкообразования весьма своеобразно интенсивное выпадение нерастворимых продуктов в обычных реактивных топливах происходит при 140—150° С. Из этого следует, что до температур порога коагуляции , когда данная коллоидная система еще отноительно устойчива, регулировать процесс высокотемпературного окисления могут и обычные антиокислительные присадки, но выше этих температур, когда решающая роль принадлежит изменению фазового состояния вещества, контролирующая роль может принадлежать только соеди- [c.174]

Размеры молекул воды и большинства неорганических соединении лежат в пределах 1 нм. Только для высокомолекулярных соединений размеры молекул превышают 1 нм. Истинные растворы гомогенны, устойчивы во времени, прозрачны в проходящем и рассеянном свете, не разрушаются нри изменении внешних условий, не могут быть разделены на дисперсную фазу и дисперсионную среду фильтрованием как через простые, так и через ультрафильтры. Коллоидные системы занимают промежуточное состояние между истинными растворами и взвесями и сочетают в себе свойства как тех, так и других. Резкой границы между этилми тремя группами систем провести нельзя, однако коллоидному состоянию присущ ряд особых свойств. [c.108]