Защитное действие растворов высокомолекулярных соединений

Защитное действие растворов высокомолекулярных соединений [c.232]

Метод обработки внешней среды пригоден для случаев, когда защищаемое изделие эксплуатируется в ограниченном объеме жидкости. Метод состоит в удалении из раствора, в котором эксплуатируется защищаемая деталь, растворенного кислорода (деаэрация) или в добавлении к этому раствору веществ, замедляющих коррозию, — ингибиторов. В зависимости от природы металла и раствора применяются различные ингибиторы нитрит натрия, хромат и дихромат калия, фосфаты натрия, некоторые высокомолекулярные органические соединения и другие. Защитное действие этих веществ обусловлено тем, что их молекулы или ионы адсорбируются на поверхности металла и каталитически снижают скорость коррозии, а некоторые из них (например, хроматы и дихроматы) переводят металл в пассивное состояние. [c.559]

Защитное действие высокомолекулярных соединений принято выражать золотым числом. Золотым числом называется минимальное количество сухого защитного вещества в миллиграммах, достаточное для защиты 10 мл красного золя золота от перемены окраски при добавлении к нему 1 мл 10%-ного раствора хлористого натрия. Приводим золотые числа некоторых защитных высокомолекулярных веществ [c.223]

Защитное действие растворов высокомолекулярных соединений находится в зависимости от химической природы вещества золя. В таблице 65 приведены некоторые защитные коллоиды и золи, особенно хорошо защищаемые ими. [c.405]

Если коллоидные частицы соединяются непосредственно поверхностями, то коагуляция будет необратимой. Если между соединяющимися частицами остаются небольшие сольватные оболочки или двойной электрический слой, образовавшийся осадок можно снова перевести в раствор. Такой процесс называется обратимой коагуляцией. Растворы высокомолекулярных соединений (ВМС) и некоторых органических веществ образуют на поверхности коллоидных частиц прочные адсорбционно-сольватные слои, способствующие повышению устойчивости коллоидного раствора, т. е. проявляют защитное действие. Стабилизирующее действие этих соединений способствует лиофилизации (гидрофилизации) дисперсных систем по свойствам они становятся близкими к молекулярным коллоидам (обратимы, устойчивы). Если концентрация стабилизатора недостаточна для образования адсорбционно-сольватных слоев, его защитное действие резко снижается. При очистке воды содержащиеся в ней органические коллоиды замедляют процесс коагуляции, повышая устойчивость образующихся коллоидных растворов гидроксидов алюминия и железа. [c.120]

Зольное число. Сила защитного действия высокомолекулярного соединения по отношению к тому или иному коллоидному раствору измеряется зольным его числом. В зависимости от того, к какому золю относится это число, оно называется по-разному — золотым, рубиновым, железным и т. п. Золотым числом называется то минимальное количество сухого высокомолекулярного соединения, которое нужно прибавить к 10 10 м 0,006%-ного раствора гидрозоля золота, чтобы защитить его от коагулирующего действия 10"в ж 10%-ного раствора хлористого натрия. Золотые числа различных высокомолекулярных соединений колеблются в широких [c.351]

В развитии коллоидной химии советского периода большое значение имеют исследования А. В. Думанского и Н. П. Пескова, посвященные главным образом изучению образования и строения коллоидных частиц, а также стойкости коллоидных растворов и защитному действию растворов высокомолекулярных соединений. [c.9]

В развитии коллоидной химии советского периода большое значение имеют исследования А. В. Думанского и Н. П. Пескова, посвященные главным образом изучению образования и строения коллоидных частиц, а также стойкости коллоидных растворов и защитному действию растворов высокомолекулярных соединений. А. И. Рабинович установил механизм процессов коагуляции А. Н. Фрумкин исследовал вопросы кинетики электродных процессов, связанных с общей теорией поверхностных явлений П. А. Ребиндер посвятил свои работы проблеме влияния поверхностных (адсорбционных) слоев на свойства и поведение коллоидных систем К. К. Гедройц создал учение о почвенном поглощающем комплексе и коллоидно-химических свойствах почв. [c.11]

Прибавление некоторых веществ к защита лиофобным золям может повышать их устойчивость и, в частности, сообщать им устойчивость по отношению к действию электролитов. Это явление известно под названием коллоидной защиты. Вещества, которые стабилизируют золи таким способом, — обычно высокомолекулярные соединения — желатина, альбумин, казеин, крахмал, декстрин, пектин, каучук и др. Сами они дают лиофильные коллоидные растворы, и потому называются защитными коллоидами. [c.112]

Стабилизация коллоидов, вызванная присутствием высокомолекулярных соединений, носит название защитного действия, а высокомолекулярные соединения, вызывающие стабилизацию коллоидов, называются защитными веществами. К ним относятся растворы желатина, агар-агара, гуммиарабика, гумусовых веществ и т. д. Считается, что защитное действие последних вызывается адсорбцией их частицами золя. [c.222]

Явление защиты имеет большое значение в биологии. В организме в большом количестве содержатся различные растворы высокомолекулярных соединений, и одним из проявлений их защитного действия оказывается удержание в растворе карбоната и фосфата кальция. Протеины кровяной сыворотки увеличивают растворимость углекислого кальция почти в пять раз, и эти соли находятся в крови в значительной мере в форме защитного вещества. Патологическое образование в организме различных твердых тел, например почечных и желчных камней, связано с недостатком защитных коллоидов — муцина, урохрома, оксалатов и других солей. Рас- [c.405]

Типичные гидрофобные золи легко коагулируют при прибавлении к ним малых количеств электролитов (миллиграммы на литр). Растворы высокомолекулярных соединений, наоборот, обладают большой устойчивостью против коагулирующего действия электролитов. Многочисленными исследованиями было установлено, что растворы ВМС, будучи прибавлены к гидрофобным золям, сообщают им повышенную устойчивость к электролитам. Так, если к золю золота (гидрофобный коллоид) прибавить небольшое количество желатина, гидрозоль золота становится более устойчивым. При прибавлении электролитов даже в количествах, значительно превосходящих порог коагуляции, а также при длительном стоянии этот золь не испытывает практически никаких изменений. Если этот золь выпарить, то при смешении сухого препарата с водой вновь образуется коллоидный раствор. Таким образом, типичный гидрофобный золь золота при прибавлении к нему желатина как бы приобрел свойства гидрофильного золя и стал обратимым. Подобное явление получило название защитного действия или просто защиты, а сами вещества, повышающие устойчивость гидрофобных золей, получили название заштатных. [c.476]

Защитное действие высокомолекулярных веществ. Для демонстрации защитного действия высокомолекулярного соединения ставят два цилиндра (на 200 см ) с раствором красного золя золота в один из цилиндров добавляют 15 см 10%-ного раствора желатины и перемешивают раствор. Затем из пробирки с концентрированной серной кислотой стеклянной палочкой вносят некоторое количество кислоты в цилиндр с незащищенным золем золота. Сразу же при перемешивании раствора происходит изменение цвета — раствор синеет. [c.325]

Устойчивость гидрофобных золей сильно повышается при введении в раствор даже незначительных количеств высокомолекулярных соединений, растворимых в дисперсионной среде (т. е. гидрофильных золей). Например, коагуляцию многих золей замедляют или предотвращают желатин, яичный белок, крахмал и даже сахар (перечислено в порядке уменьшения защитного действия). Это явление, называемое коллоидной защитой, объясняется адсорбцией этих веществ на поверхности частиц золя. При этом в результате определенной ориентации групп—ОН, —СООН, —ЫНг макромолекул образуются допол-.нительные устойчивые гидратные оболочки, препятствующие [c.421]

Устойчивость гидрофобных золей сильно повышается при введении в раствор даже незначительных количеств высокомолекулярных соединений, растворимых в дисперсионной среде (т. е. гидрофильных золей). Например, коагуляцию многих золей замедляют или предотвращают желатин, яичный белок, крахмал и даже сахар (перечислено в порядке уменьшения защитного действия). Это явление, называемое коллоидной защитой, объясняется адсорбцией этих веществ на поверхности частиц золя. При этом в результате определенной ориентации групп —ОН, —СООН, —ЫНг макромолекул образуются дополнительные устойчивые гидратные оболочки, препятствующие слипанию частиц. Кроме того, возможность электролитической диссоциации по этим группам изменяет (повышает) электрокинетический потенциал, что также способствует защите золя от коагуляции. [c.152]

При добавлении к золю высркомолекулярного соединения, например желатина, агрегативная устойчивость его значительно повышается. Объясняется это тем, что макромолекулы длиной до 800 10 м, адсорбируясь на поверхности коллоидных частиц, покрывают их мономолекуляриым слоем, из-за чего коллоидный раствор низкомолекулярного соединения превращается как бы в коллоидный раствор высокомолекулярного соединения с присущими ему свойствами. Если высокомолекулярного соединения будет добавлено недостаточно для мономолекулярного покрытия коллоидных частиц, то наблюдается не повышение, а понижение устойчивости золя. В этом случае одна длинная макромолекула, адсорбируясь своими отдельными звеньями одновременно на нескольких коллоидных частицах, как бы стягивает их в один общий агрегат, уменьшая тем самым агрегативную устойчивость коллоидной системы. При этом происходит сенсибилизация, т. е. повышение чувствительности коллоидного раствора к факторам коагуляции. Поскольку защищенный золь в противоположность незащищенному обладает высокой агрегативной устойчивостью, он может быть получен более концентрированным, о имеет большое физиологическое и техническое значение. Например, находящиеся в крови человека в коллоидном состоянии малорастворимые карбонаты и фосфаты кальция не выпадают в осадок потому, что защищены высокомолекулярными белковыми веществами. Когда при заболевании содержание защитных белковых веществ в крови становится недостаточным, карбонаты и фосфаты кальция начинают выпадать в осадок, образуя камни в почках, печени и других частях организма. Защитное действие высокомолекулярных соединений ши- [c.350]

Таким образом, зольные числа зависят от природы высокомолекулярного соединения и природы коллоидного раствора. Сила защитного действия того или иного защитника, помимо прочих условий, зависит от знака заряда его частиц и частиц золя. Защитники, частицы которых имеют одноименный знак заряда с частицами золя, имеют большую защитную силу по отношению к этому золю, чем защитники, знак заряда частиц которых противоположен знаку заряда коллоидных частиц. [c.351]

Защитное действие обычно проявляется при добавлении к коллоидному раствору сравнительно большого количества высокомолекулярного соединения. Малые количества этих веществ могут понизить порог коагуляции или даже вызвать коагуляцию. Повышение чувствительности коллоидного раствора к электролитам носит название сенсибилизации. [c.160]

Кроме возникновения структурно-механического барьера для сближения частиц — гелеобразной защитной оболочки, важное условие стабилизации состоит в том, чтобы наружная поверхность такой оболочки была гидрофильной и при этом не могло бы произойти агрегирование наружными поверхностями этих оболочек (вторичная коагуляция). Именно таков механизм действия сильных стабилизаторов суспензий, эмульсии и пен, обеспечивающих практически предельную стабилизацию — полную агрегативную устойчивость таких лиофобных систем. Стабилизаторы могут быть и сравнительно слабо поверхностно-активными веществами — уже при слабой адсорбции они могут образовывать сильно структурированные защитные оболочки. Примером служат глюкозиды (сапонин), полисахариды, высокомолекулярные соединения типа белков. Однако такие соединения, присутствующие в растворе в виде крупных мицелл или макромолекул, являясь хорошими стабилизаторами суспензий, эмульсий и пен, не могут быть диспергаторами, так как в соответствии с размерами их частиц проникновение в поверхностные дефекты (устья микротрещин) затруднено и кинетика их адсорбции, как и обычные диффузии и миграции по поверхностям, сильно замедлена. Вместе с тем поверхностная активность таких веществ сравнительно мала вследствие более симметричного распределения полярных и неполярных групп в крупных частицах. [c.23]

Механизм защитного действия достаточно хороига объясняется теорией Зигмонди, в основе которой лежит представление об адсорбционном взаимодействии между частицами защищаемого и защищающего золей. Более крупная частица гидрофобного золя адсорбирует на своей поверхности более мелкие макромолекулы ВМС с их сольватными (гидратными) оболочками, и в результате этого она приобретает лиофильные (гидрофильные) свойства. В данном случае коллоидные мицеллы необратимого гидрофобного золя предохраняются от непосредственного соприкосновения друг с другом, а следовательно, и от агрегации как в случае действия на такой золь электролита-коагулятора, так и в случае концентрирования золя. На рис. 121, а показана схема подобного защитного действия. Таким образом, высокомолекулярные соединения выступают в роли стабилизатора лиофобных (гидрофобных) золей, То, что именно на адсорбции основано защитное действие, подтверждается не только избирательным характером взаимодействия между макромолекулами ВМС и мицеллами, но и тем, что степень защитного действия увеличивается с концентрацией защищающего раствора ВМС только до полного адсорбционного насыщения поверхности мицелл защищаемого золя. [c.387]

Защитное действие зависит от природы золя. Одни и те же высокомолекулярные вещества хорошо защищают золи одних веществ и хуже золи других. Наибольшей устойчивостью обладают также системы, в которых частицы золя и молекулы высокомолекулярных соединений обладают одинаковым электрическим зарядом. Защитным действием обладают не только высокомолекулярные вещества, но и растворы силиката натрия, а также некоторые другие золи. [c.223]

Защитное действие высокомолекулярных соединений проявляется лишь при определенной концентрации этих соединений в защищаемом золе. Исследования показали, что эта концентрация должна быть достаточной для образования в растворе структуры, охватывающей весь объем системы или отдельные ее участки. Коллоидные частицы участвуют в образовании этой структуры, по- [c.226]

Для защиты водных коллоидных систем от коагулирующего действия электролитов употребляют так называемые защитные вещества — высокомолекулярные соединения, растворимые в воде (белки, эфиры целлюлозы, крахмал, декстрины), а также водные растворы мыл. В основе защитного действия, как показал Н. П. Песков (1922), лежит адсорбция молекул высокополимера или мыла поверхностью твердой частицы. В результате на поверхности частицы образуется слой адсорбированных молекул, которые в свою очередь переплетаются в механически прочную структуру. [c.328]

Защитное вещество как бы придает золю свойства раствора этого вещества. В присутствии высокомолекулярных защитных веществ золи, вообще не поддающиеся концентрированию до высокого содержания дисперсной фазы, можно выпарить досуха и затем полученный сухой остаток можно снова коллоидно растворить. Электрофоретическая подвижность частиц золей, адсорбировавших достаточное количество защитного вещества, обычно равна электрофоретической подвижности молекул полимера. Наконец, защищенные золи при добавлении электролитов не подчиняются правилу Шульце — Гарди, а ведут себя как растворы защитного высокомолекулярного вещества, причем для выделения дисперсной фазы в осадок требуется то же количество электролита, что и для осаждения высокомолекулярного вещества. Существенно также, что реагент, способный осаждать защитное вещество, осаждает и защищенный золь даже в том случае, если исходный золь индифферентен к этому реагенту. Так, золи, защищенные желатином, теряют устойчивость при добавлении таннидов, образующих с желатином нерастворимое соединение, в то время как незащищенные золи нечувствительны к действию таннидов. [c.304]

Существуют различные гипотезы о механизме действия защитных сред. 1. Защитная среда должна содержать вещество, способное сохранять остаточную влажность до определенного уровня минимальное количество электролитов вещество, формирующее механический каркас (матрицу), иа котором высушиваются организмы. 2. Механизм защиты клеток часто связывают с физико-химическими факторами. Низкомолекулярные соединения (сахара), проникая в клетку, создают большое осмотическое давление, растворяют метаболиты и препятствуют разрыву клеточной оболочки во время высушивания. Высокомолекулярные белки и другие полимеры не проникают внутрь клетки, ио создают некоторое осмотическое давление вне клетки и заставляют клеточную оболочку плотнее прилегать к плазме при [c.155]

Высокомолекулярные соединения и лиофильные коллоиды являются стабилизаторами по отношению к лиофобным золям. Так, если прибавить к раствору соли серебра небольшое количество желатина, белка (или некоторых продуктов распада его) и восстановить серебро до образования золя, то степень дисперсности коллоидного серебра в этих условиях получения оказывается более высокой и золь менее- подвержен влияниям факторов, вызывающих коагуляцию. Такой золь серебра можно путем выпаривания превратить в твердый продукт, который обладает способностью снова растворяться в воде, образуя золь. Вследствие защитного действия, которое в подобных случаях оказывают лиофильные коллоиды, повышая стабильность необратимых золей, их называют защитными коллоидами. При применении защитных коллоидов золи могут быть получены с более высокими концентрациями, чем обычна. Примером концентрираванного золя, получаемого с применением защитного коллоида, является медицинский препарат колларгол, содержащий более 70% серебра. [c.532]

ПАВ, образующие гелеобразную структуру в адсорбционном" слое и в растворе, относятся к третьей группе. Такие вещества предотвращают коагуляцию частиц, стабилизируют дисперсную фазу в дисперсионной среде, поэтому их называют стаб илиз а-торами. Механизм действия сильных стабилизаторов состоит в том, что, кроме возникновения структурно-механического барьера для сближения частиц, важное условие стабилизации состоит в том, чтобы наружная поверхность такой оболочки была гидрофильной и чтобы не могло произойти агрегирования вследствие соприкосновения наружных поверхностей. Стабилизаторами могут быть сравнительно слабые ПАВ, так как даже при слабой адсорбции они могут образовывать сильно структурированные защитные оболочки. К числу ПАВ, обычно применяемых в качестве стабилизаторов, относятся гликозиды (сапонин), полисахариды, высокомолекулярные соединения типа белков. Стабилизаторы не только препятствуют агрегированию частиц, но и предотвращают развитие коагуляционных структур, блокируя путем адсорбции места сцепления частиц и препятствуя тем самым их сближению. Поэтому стабилизаторы суспензий являются также адсорбционными пластификаторами. Последние нашли очень широкое применение в гидротехническом строительстве, керамическом производстве, сооружении асфальтовых дорог, инженерной геологии, сельском хозяйстве с целью улучшения структуры почвы и др. [c.35]

Наибольшее защитное действие отмечается при одноименных зарядах высокомолекулярного соединения и коллоида, так как в противном случае они взаимно нейтрализуют заряд и устойчивость большого объединенного комплекса, естественно, снижается. При избытке в смеси коллоидных частиц они могут адсорбироваться на высокомолекулярных веществах, причем возникает крупный малоустойчивым комплекс (рис. 94, б). Его устойчивость ниже, чем у каждого из компонентов смеси. Это явление называют аста-билизацивй коллоидного раствора. [c.215]

Коллоидные растворы коагулируют пои невысокой концентрации электролитов. Однако устойчивость их может быть значительно повышена путем создания дополнительно на поверхности частиц адсорбционных слоев с повышенными структурно-механическими свойствами. Стабилизация лиофобного золя за счет добавления незначительной массы высокомолекулярных (лиофильных) соединений (желатина, казеината натрия, мыла, белков и пр.), способствующих образованию на поверхности частиц адсорбционно-сольватных слоев, полностью предотвращая коагуляцию электролитами, называется защитным действием стабилизаторов. Для количественной оценки защитных свойств различных веществ введено понятие золотого числа , под которым понимают ту минимальную массу стабилизирующего вещества (в мг), которую следует добавить, чтобы защитить 10 мл красного золя золота от коагуляции с появлением синей окраски при добавке к золю 1 мл 10%-ного раствора хлорида натрия. Например, золотое число желатины равно 0,008. Это значит, что 0,008 мг ее защищает 10 мл золя золота от коагуляции 1 мл 10%-ного раствора Na l. [c.160]

Золотое число—условная количественная характеристика защитного действия на золи различных высокомолекулярных соединений (ВМС) это число миллифаммов, которое необходимо добавить к 10 мл красного золотого золя для предотвращения его коагуляции при введении в систему 1 мл раствора хлорица натрия с массовой долей 10%. [c.115]

Защитное действие выражается в повышении порога коагуляции., Многие коллоидные растворы, в частности, некоторые коллоидные растворы металлов, вообще не могут существовать длительное время в виде устойчивых взвесей без защитных веществ. Защитное действие одного и того же вещества по отношению к различным коллоидам может варьировать, и высокомолекулярные соединения сильно разнятся между собой по своей защитной способности. К числу наиболее эффективных защитных веществ относятся желатина, натровые соли протальбиновой и лизальбиновой кислот, альбумин, казеин и др. Защитными свойствами обладают не только высокомолекулярные соединения, но также жидкое стекло и некоторые коллоидные растворы. [c.159]

Размер частиц коллоидов около 100 ммк, а размер молекул высокомолекулярных соединений 400—800 ммк. Маловероятно, чтобы коллоидные частицы адсорбировали макромолекулы высокополи-меров. Очевидно, каждая макромолекула взаимодействует с несколькими частицами коллоида, образуя устойчивый агрегат. Устойчивость такого агрегата определяется большим сродством макромолекул высокомолекулярных соединений и их сильной сольватацией. Агрегаты, образующиеся при взаимодействии коллоидных частиц с макромолекулами защитных веществ, сильно сольватиро-ваны. В них коллоидные частицы лишены самостоятельного поступательного движения и неспособны коагулировать. Защитные действия высокомолекулярных соединений проявляются в том случае, если они взяты в достаточной концентрации. При недостатке защитного вещества в растворе устойчивость коллоида не увеличивается [c.222]

В основе защитного действия лежит адсорбционное взаимодействие между частицами дисперсной фазы золя и находящимися в растворе молекулами высокомолекулярного соединения. Учитывая тот факт, что размеры макромолекул высокополимеров достигают в длину 400—800 mjx, а максимальные размеры коллоидных частиц составляют 100 тц, следует считать маловероятной возможность адсорбционного взаимодействия между несколькими макромолекулами и одной коллоидной частицей. Гораздо более вероятным является такое положение, когда одна макромолекула взаимодействует с несколькими коллоидными частицами, соприкасаясь с каждой из них отдельными своими звеньями. К такому заключению приводят исследования механизма защитного действия, произведенные Э. М. Натансоном (1950) с помощью электронного микроскопа. Рассмотрение электронпомикроскопических снимков, полученных Натансоном, позволило ему сделать вывод о том, что коллоидные частицы связываются в цепеобразные агрегаты посредством макромолекул. [c.226]

Явление защиты играет важную роль в физиологических процессах. Содержащиеся в крови здорового организма высокомолекулярные соединения белкового характера оказывают защитное действие на малорастворимые соли — карбонат и фосфат кальция, находящиеся в крови преимущественно в коллоидно-дисперсном состоянии. Благодаря этому указанные соли растворяются в крови значительно лучию, чем в воде, не содержащей защитных веществ. При некоторых заболеваниях организма содержание защитных веществ в крови уменьшается. Это приводит к выпадению малорастворимых солей в осадок и к образованию камней в почках, печени и других органах. [c.227]

С уменьшением снл молекулярного притяжения связано и одно пз проявлений стабилизирующего действия адсорбционных слоев высокомолекулярных соединений (защитных коллоидов). Так, по данным [332] плеики из водного раствора поливинилового спирта, полученные между каплями цнклогексана, имеют толщину 80 нм и соответственно очень малую силу притяжения в отличне от черных пленок. [c.152]

Давно замечено, что микроорганизмы, замороженные в солевом растворе или в бульоне, быстро погибают вода — умеренно детальна, а глицерин и молоко обладают защитным действием. После установления протективных свойств глицерина многие соединения испытывали для защиты микроорганизмов от повреждающего действия низких температур. В качестве криопротекторов применяются как низкомолекуляриые вещества (10—20%-ный глицерин, 7—10%-ыый диметилсульфоксид, 10—20%-ная сахароза), так и высокомолекулярные (белки, 10%-иый поли-винилпирролидон). Условно их подразделяют на две группы 1) вещества, проникающие в клетки (глицерин, диметилсульфоксид) 2) вещества, не проникающие в клетки (например, поливинилнирролидон). [c.152]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология