Растворы высокомолекулярных соединений (лиофильные системы)

Коллоидные растворы классифицируют по способности сухого остатка, полученного при осторожном выпаривании, растворяться в чистой дисперсионной среде. Системы, сухой остаток которых не способен самопроизвольно диспергироваться в дисперсионной среде, называются необратимыми (например, лиозоли металлов, гидрозоли иодида серебра и др.). Обратимыми коллоидными системами называются системы, у которых сухой остаток при соприкосновении со средой обычно сначала набухает, а затем самопроизвольно растворяется и образует прежнюю дисперсию (например, раствор желатины в воде или каучука в бензоле). Обратимость или необратимость коллоидной системы определяется отношением дисперсной фазы к дисперсионной среде. Дисперсная фаза обратимых коллоидов молекулярно взаимодействует с дисперсионной средой и поэтому способна в ней растворяться. По этому признаку дисперсные системы Делят на две основные группы лиофильные (обратимые) системы (истинно лиофильные и поверхност-но-лиофильные) и лиофобные (необратимые) системы. Если же дисперсионной средой системы является вода, эти два класса можно назвать соответственно гидрофильными и гидрофобными системами. Отсюда следует, что лиофобные коллоидные растворы являются типичными коллоидными системами, а лиофильные системы представляют собой не что иное, как растворы высокомолекулярных соединений. Существуют и промежуточные системы, которые трудно отнести к какому-либо одному из названных классов, например, золь 8102 и золи гидроксидов некоторых металлов. Лиофильные системы устойчивы, т. е. стабильны во времени, лиофобные системы неустойчивы и постепенно [c.17]

Однако коллоидная химия изучает и другие высокодисперсные системы — растворы высокомолекулярных соединений белков, целлюлозы, каучука, которые на заре развития коллоидной химии получили название лиофильных (гидрофильных) золей и были причислены к типичным коллоидам, так как обладают общими свойствами, характерными для коллоидных систем. К этим свойствам относятся [c.326]

Кроме классификации коллоидов по размерам частиц (или по удельной поверхности) существуют классификации по агрегатному состоянию (табл.1), структуре (свободно или связнодисперсные системы), межфазному взаимодействию дисперсной фазы и дисперсионной среды (лиофильные и лиофобные коллоиды). Особое место занимают растворы высокомолекулярных соединений (полимеров), которые являются по существу термодинамически устойчивыми истинными растворами. Однако размеры молекул полимеров значительно превышают размеры обычных молекул (в том числе и растворителя), поэтому данным растворам свойственны многие свойства обычных классических коллоидных систем. В настоящей работе из-за ограниченного объема рассматриваются в основном только классические коллоиды. [c.41]

Благодаря работам советских и зарубежных ученых было установлено, что коллоидные системы, известные ранее под названием лиофильных золей, на самом деле являются не золями, а истинными растворами высокомолекулярных соединений (ВМС), т. е. гомогенными системами молекулярно- или ионно-дисперсными. В растворах этих соединений взвешенными частицами являются не мицеллы (как в случае лиофобных коллоидов), а гигантских размеров макромолекулы, молекулярный вес которых превосходит 10 ООО, а в отдельных случаях превосходит даже несколько миллионов (опыт 86). [c.175]

РАСТВОРЫ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (ЛИОФИЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ) [c.326]

Легко видеть, что в то время как необратимые, или лиофобные, коллоидные растворы являются типичными коллоидными системами, обратимые, или лиофильные, системы представляют собою не что иное, как растворы высокомолекулярных соединений. В самом деле, самопроизвольно растворяться в дисперсионной среде и давать растворы с коллоидными свойствами способны только вещества, распадающиеся в растворах на отдельные и притом очень большие молекулы. Такими веществами как раз и являются высокомолекулярные соединения. Самопроизвольное образование типичных коллоидных систем с межфазной поверхностью раздела, как правило, невозможно, так как это противоречит термодинамике. [c.26]

В последнее время термину лиофильные коллоидные системы некоторые ученые нашей страны стали придавать существенно иной смысл по сравнению с тем, который придавали ему ранее. Так, лиофильными золями, по предложению П. А. Ребиндера, стали называть не растворы высокомолекулярных соединений, а равновесные коллоидные системы, образующиеся при определенных условиях в результате самопроизвольного раздробления дисперсной фазы до частиц коллоидных размеров. Такое название вполне обоснованно, так как частицы в таких системах имеют коллоидные размеры и при том взаимодействуют с дисперсионной средой, т. е. лиофильны по отношению к ней. [c.27]

За последние 15 лет работами многих ученых, в первую очередь В. А. Каргина, С. М. Липатова и других, было доказано, что системы, называвшиеся лиофильными золями, на самом деле представляют собой истинные растворы высокомолекулярных соединений, т. е. системы гомогенные и термодинамически равновесные, в противоположность лиофобным коллоидам (золям) — системам гетерогенным и термодинамически неравновесным. Структурной единицей лиофильных золей является не мицелла, а сильно сольватирован-ная макромолекула высокомолекулярного (высокополимерного) соединения. Растворы таких веществ, с одной стороны, проявляют свойства истинных растворов, с другой стороны, обнаруживают свойства, сближающие их с коллоидными растворами. Этот вопрос Б дальнейшем будет рассмотрен более подробно. [c.299]

Наиболее типичными представителями лиофильных коллоидных систем являются растворы коллоидных ПАВ и высокомолекулярных соединений (ВМС). В растворах коллоидных ПАВ мицеллы образуются вследствие ассоциации дифильных молекул, которая предполагает определенное ориентирование молекул, обеспечивающее лучшую адгезию со средой. В результате этого средняя энтальпия, приходящаяся на одну молекулу (или моль) в мицел-лярном растворе (ассоциативной коллоидной системе) будет меньше, чем в молекулярном растворе. Таким образом, образование ассоциативной лиофильной системы из молекулярного раствора происходит благодаря уменьшению энтальпии, а при образова- [c.286]

В противоположность им системы, относимые ранее к лиофильным золям и представляющие собой растворы высокомолекулярных соединений (например, водные растворы желатина, бензольные растворы каучука), образуются самопроизвольно, гомогенны и равновесны, свойства их не изменяются со време- [c.200]

В связи с тем что растворы высокомолекулярных веществ являются гомогенными и равновесными, т. е. обладают свойствами истинных растворов, их прежнее название лиофильные золи признано не соответствующим своему содержанию. По принятой в настоящее время терминологии эти системы называют просто растворами высокомолекулярных соединений. [c.201]

Еще отчетливее, пожалуй, различие между гомогенными растворами высокомолекулярных соединений и коллоидно-гетерогенными дисперсиями проявляется при их взаимных превращениях в процессах разделения метастабильных (пересыщенных) гомогенных растворов на две фазы, приводящих к образованию высокомолекулярных дисперсных систем и дисперсных структур. По Ребиндеру и Щукину, лиофильные дисперсные системы, сохраняющие двухфазность, характеризуются весьма низкими значениями межфазной поверхностной энергии. [c.56]

Термин лиофильные коллоиды можно встретить как устаревшее название растворов высокомолекулярных соединений, представляющих собой гомогенные (однофазные) системы. Это связанно с тем, что первоначально полимеры рассматривались как особый класс коллоидных систем и им приписывали мицеллярное строение. Причиной заблуждения послужила общность многих свойств (оптич., осмотич., реологич. и др.) золей и р-ров полимеров, а также отсутствие в то время достоверных данных о молекулярном строении последних. Представления о М. как фазовых частицах было перенесено из коллоидной химии в учение о структуре полимерных тел. [c.129]

Еще основатель коллоидной химии Грэм предположил, что особые свойства коллоидов обусловлены их полимерным строением. Первыми объектами изучения в коллоидной химии были растворы высокомолекулярных соединений желатины, гуммиарабика, крахмала и др. Хотя в то время не удавалось определить строение коллоидных частиц, принадлежность растворов этих соединений к коллоидным системам не подвергалась сомнению. Считали, что все коллоидные системы термодинамически неустойчивы и соответственно эта особенность распространялась на растворы ВМС. Дальнейшими исследованиями были установлены отличия растворов ВМС от других коллоидных систем. Так, для растворов ВМС характерны большая вязкость, высокая устойчивость, способность к набуханию. Это послужило основанием отнести растворы ВМС, как и растворы коллоидных ПАВ, к лиофильным системам, при этом подразумевалось большое сродство частиц к растворителю. [c.356]

Растворы высокомолекулярных соединений — термодинамически устойчивые (лиофильные) коллоидные системы. В соответствии с закономерностями образования лиофильных систем про-д есс растворения полимеров происходит самопроизвольно [c.367]

Все 3. делятся на две большие группы — лиофобные и лиофильные 3. Лиофобные 3., в частности гидрофобные (напр., гидрозоли металлов платины, золота, серебра, сульфидов), являются термодинамически неравновесными, агрегативно неустойчивыми дисперсными системами, способными к агрегации диспергированных частиц — коагуляции. Такие 3. поэтому ие могут быть получены в концентрированном виде и коагулируют при введении малых добавок электролитов, при повышении темп-ры и т. д. В отличие от них, в лиофильных 3. (3. мыл, красителей), дисперсная фаза к-рых обладает на границе с дисперсионной средой весьма малой удельной поверхностной энергией, частицы сильно сольватированы средой. Такие 3. агрегативно устойчивы и термодинамически равновесны. К лиофильным 3. примыкают самопроизвольно образующиеся, а потому предельно высокодисперсные, эмульсии, включая и критич. эмульсии и туманы, возникающие вблизи критич. темп-ры смешения двух жидких фаз или жидкости и пара. Раньше лиофильными 3. считали также растворы высокомолекулярных соединений. [c.55]

Только за последние 15 лет работами многих ученых, в первую очередь В. А. Каргина, С. М. Липатова, В. В. Кор-. шака и их сотрудников, было доказано, что системы, называв- шиеся лиофильными золями, на самом деле представляют собою истинные растворы высокомолекулярных соединений, т. е. системы гомогенные и термодинамически равновесные, в противоположность лиофобным коллоидам (золям)—системам гетерогенным [c.11]

В результате ряда дискуссий было признано целесообразным отказаться от терминов лиофильные коллоиды и лиофильные золи , чтобы не связывать с ними представлений о мицеллярном строении этих систем, а заменить их термином растворы высокомолекулярных соединений (сокращенно—растворы ВМС). В нашем изложении мы будем следовать этому решению и лишь-иногда, в целях преемственности, будем употреблять и термин лиофильные золи в качестве синонима нового термина, а рас- смотрение специальных свойств этих систем проведем отдельно в конце курса. По мнению И. И. Жукова, эти системы рациональнее было бы именовать молекулярными коллоидами. [c.12]

Согласно этим исследованиям коллоидные системы, известные под названием лиофильных золей, на самом деле являются не золями (не псевдорастворами), а истинными растворами высокомолекулярных соединений, т. е. системами гомогенными, моле-кулярно- или ионно-дисперсными, в которых взвешенными частицами являются не мицеллы с их ядерным строением, а мОт лекулы гигантских размеров—макромолекулы. Поэтому термин золь для этих систем является неподходящим и употребляется исключительно в силу традиции, поскольку термин лиофильные золи давно приобрел права гражданства . [c.152]

В настоящее время деление коллоидных систем на две основные группы — лиофильные и лиофобные коллоиды в известной мере устарело, хотя эти термины еще широко распространены в литературе. За последние 20 лет трудами таких ученых, как В. А. Каргин, С. М. Липатов и др., доказано, что системы, ранее называвшиеся лиофильны-ми золями, на самом деле представляют собой не что иное, как истинные растворы высокомолекулярных соединений. В отличие от лиофобных золей эти растворы являются системами гомогенными и термодинамически равновесными. Исследования показали, что основной структурной единицей лиофильных золей является не мицелла (как у лиофобных золей), а сильно сольватированная (гидратированная) макромолекула высокомолекулярного. или высокополимерного соединения. Причем для многих полярных полимеров и белков сольватация является хотя и главным, но не единственным фактором устойчивости их растворов. В значительной мере характер поведения высокомолекулярных соединений в растворах определяется свойствами их длинных цепеобразных частиц — макромолекул. Огромные размеры макромолекул, превышающие в отдельных случаях размеры коллоидных частиц, объединяют эти системы с коллоидно-дисперсными системами. Сближает их и то обстоятельство, что при концентрировании растворов высокомолекулярных соединений они обращаются [c.364]

Интересно проследить за изменением терминологии в коллоидной химии по мере ее развития. Первоначально растворы высокомолекулярных соединений относили к истинным коллоидам, а золи золота, иодистого серебра, берлинской лазури и др. называли случайными коллоидами. Затем для коллоидов типа золя золота было предложено название лиофобные коллоиды , а растворы высокомолекулярных веществ стали называть лиофильными коллоидами . Работами Г. Штаудингера, Г. Марка, В. А. Каргина и других ученых было показано, что между типичными коллоидными системами и растворами высокомолекулярных соединений существуют принципиальные различия. В настоящее время понятие коллоид не используется для растворов высокомолекулярных соединений, а под лиофильными коллоидными системами понимают высокодисперсные системы в том значении, которое указывалось в предыдущем параграфе. [c.12]

Растворы высокомолекулярных соединений относятся к области коллоидной химии, так как размеры молекул этих соединений весьма велики. Действительно, молекулярно-кинетические свойства растворов полимеров, связанные только с размерами частиц, находящихся в растворе, весьма близки к свойствам растворов типичных гидрофобных коллоидов, представляющих собою суспензии с очень малыми частицами. Это послужило в свое время основанием для проведения щироких аналогий между всеми свойствами растворов полимеров и гидрофобных коллоидов, вследствие чего высокомолекулярные вещества или лиофильные коллоиды рассматривались как системы, столь же термодинамически неустойчивые, как и суспензии. Естественным выводом из этих аналогий являлось также то, что применение термодинамики к растворам полимеров, невозможно, поскольку они [c.5]

Основываясь на указанных особенностях двух систем, раНее разделяли эти системы на лиофобные и лиофильные коллоиды. В главе X будет показано, что найденные закономерности в лиофобных системах оказались непригодными для объяснения процессов растворения высокомолекулярных соединений и свойств их растворов. [c.165]

Лиофильными принято называть такие коллоиды, частицы которых в большом количестве связывают молекулы дисперсионной среды, например некоторые мыла в водной среде. Сюда относили раньше и растворы высокомолекулярных органических соединений (белки, целлюлоза и ее эфиры, каучук, многие искусственно получаемые соединения). Однако, как показало изучение внутреннего строения и свойств таких систем, производившееся в недавнее время, и, в частности, работы В. А. Каргина, Добри и Флори, эти системы представляют собой истинные растворы, т. е. молекулярно-дисперсные, а не коллоидные системы. Они являются гомогенными системами. Характерные отличия их свойств от свойств других групп истинных растворов обусловливаются в основном сильным различием в величине частиц растворителя и растворенного вещества и строением этих частиц, представляющих собой очень длинные и гибкие молекулы (цепное строение). Переход их в раствор облегчается высокой степенью сольватации. Благодаря большому размеру молекул растворы этих веществ по многим свойствам являются близкими коллоидным растворам и образуют самостоятельную группу растворов — растворы высокомолекулярных соединений. Более детально свойства этих растворов будут рассмотрены в гл. XVII ( 244). [c.508]

Растворы высокомолекулярных соединений являются термодинамически устойчивыми (лиофильными) коллоидными система-ми — молекулярными коллоидами. В соответстви с закономерностями образования лиофильных систем растворение полимеров происходит самонроизвольпо (самопроизвольное диспергирование). Термодинамическая устойчивость, обратимость лиофильных коллоидов указывают иа воз.можность применения к таким системам правила фаз Гиббса в той же форме, что и для истинных растворов. [c.320]

К лиофильным коллоидным системам относят растворы высокомолекулярных соединений, которые одновременно проявляют и некоторые свойства истинных растворов. Высокомолекулярные соединения принадлежат к другому уровню организаиии вещества — уровню макромолекул. Таким образом, между лиофильными и лиофобными коллоидными системами имеются не менее принципиальные различия и с точки зрения теории строения вещества. [c.157]

По термодинамической устойчивости и характеру об-)азования различают лиофобные и лиофильные системы. Тервые образуются из пересыщенных систем или в результате дробления более крупных частиц и являются термодинамически неустойчивыми. Лиофильные системы образуются самопроизвольно и, следовательно, термодинамически устойчивы. В лиофильных системах частицы дисперсной фазы могут состоять из небольших молекул или представлять собой одиночные молекулы большой массы. Изучение растворов высокомолекулярных соединений представляет исключительный интерес с точки зрения биологии и медицины, так как к ним относятся системы, образуемые белками, полисахаридами, нуклеотидами. [c.12]

По мере развития коллоидной химии неоднократно изменялась ее терминология и оценка важности изучения различных типов систем. Первоначально истинными коллоидами называли клееподобные системы, которые являются растворами высокомолекулярных соединений, а золи золота, иодида серебра, берлинской лазури и других называли случайными коллоидами. Затем большое внимание стало уделяться системам типа золя золота, которые были названы лиофобными коллоидами . После того как работами Г. Штаудингера, В. А. Каргина и других ученых было установлено принципиальное различие в строении частиц и термодинамических свойств лиофобных коллоидов и растворов высокомолекулярных соединений, последние стали исключать из коллоидной химии и изучать отдельно. В настоящее время растворы высокомолекулярных соединений рассматривают как отдельную группу лиофильных коллоидных систем. [c.12]

Различают лиофильные и лиофобные коллоидные системы (см. 3 данной главы). Лиофильные коллоиды в общей формулировке, данной еще Фрейндлихом (1910 г.), являются по существу растворами высокомолекулярных соединений. Однако при самопроизвольном диспергировании твердого тела или жидкости в жидкой среде может образоваться и гетерогенная термодинамически устойчивая система — лиоэоль, которую и при углублении представлений о высокомолекулярных соединениях и коллоидных растворах можно называть лиофильной коллоидной системой. [c.240]

Сухие остатки некоторых коллоидных растворов (полученные при осторожном выпаривании) способны вновь образовывать золь при добавлении соответствующего растворителя (дисперсионной среды), т. е. эти коллоидные системы обратимы. Сухие остатки коллоидных растворов, не образующих золь при добавлении дисперсионной среды, называются необратимыми коллоидными системами. Поскольку у обратимых систем дисперсная фаза взаимодействует с жидкой дисперсионной средой и может в ней растворяться, т. е. обладает сродством к ней, Фрейндлих и предложил называть их лиофильными системами. К ним относятся растворы высокомолекулярных соединений белки, нуклеиновые кислоты и т. п. У необратимых систем дисперсная фаза не взаимодействует с дисперсионной средой и, следовательно, не растворяется в ней. Их назвали лиофобными системами. К ним относятся типичные коллоидные растворы золи гидроокиси железа, сернокислого бария и т. п. Если дисперсионной средой служит вода, то системы называются соответственно гидрофильными или гидрофобными. Гидрофильность обусловлена присутствием в молекулах достаточно большого числа гидрофильных групп, которыми могут быть или диссоциированные (ионогенные) R—СООН, R—NH3OH, R— OONa, R—NH3 I, или недиссоциированные (полярные) [c.173]

К лиофобным системам относят гидрозоли металлов, сульфидов, эмульсии масла в воде и др., т. е. собственно коллоиды. К лиофильным системам относят такие системы, как растворы мыл (см. стр. 154 и сл.), таннидов, алкалоидов и некоторых красителей, рассматриваемых как полуколлоиды. Кроме того, к лиофильным ранее относили системы, которые в настоящее время выделены в отдельную группу растворы высокомолекулярных соединений, например, каучука в бензине, полйймидов в этиловом спирте, желатина в воде. [c.17]

Но коллоидная химия, как уже отмечалось (стр. 11—12), ставит своей задачей также изучение систем с физико-химическими свойствами, отличными от перечисленных свойств лиофобных золей. Издавна эти системы, типичными представителями которых являются растворы белков, целлюлозы, каучука, под названием лиофильных золей причислены также к золям, или, иначе, к псевдорастворам, т. е. системам гетерогенным, имеющим мицелляр-ное строение. Такому объединению этих систем послужила общность некоторых свойств, например неспособность частиц проходить через полупроницаемые мембраны (диализ и ультрафильтрация), сравнительно небольшая величина скорости диффузии и осмотического давления, особенно при малых концентрациях растворов высокомолекулярных соединений, а также способность под влиянием внешних факторов коагулировать и пеп-тизироваться. Основную роль в этом объединении сыграла близость степени дисперсности растворенного (взвешенного) компонента тех и других систем для золей 10 —10 смГ , для растворов ВМС примерно 10 —10 см . [c.151]

Одизкапозднее, благодаря работам советских ученых В. А. К а р -г и и а, С. М. Л и п а т о в а, зарубежных исследователей М е й е р а, М а р к а и др. было установлено, что лиофильные золи на самом деле не являются золями, а представляют собой истинные растворы высокомолекулярных соединений, т.е. системы гомогенные, молекулярно-или ионно-дисперсные. В растворах этих соединений взвешенными частицами являются не мицеллы (как в случае лиофобных коллоидов), а гигантских размеров макромолекулы. Вот почему термин золь для этих растворов является принципиально неправильным и употребляется он в настоящее время исключительно в силу традиции, поскольку термин лиофильные золи получил очень широкое распространение в литературе. [c.415]

Сильно лио( обиые и сильно лиофильные кол.лоидные системы резко различаются ио многим важнейшим свойствам, в связи с чем кляссифи1сация коллоидных систем основана на этом иризиаке. Однако в настоящее время эта классификация не является общепринятой, тем более, что резкой границы между лиофобными и лиофильными коллоидными системами нет и известно много систем промежуточного характера. К лиофильным системам раньше относили и растворы высокомолекулярных органических соединений, одиако теперь установлено, что эти растворы представляют собой не гетерогенные, а гомогенные системы, т, е. являются истинными растворами, хотя и имеют ряд признаков, характерных для коллоидных систем. [c.195]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология