Вязкость истинных и коллоидных растворов

Зависимость вязкости коллоидных растворов от температуры имеет более сложный характер, чем для истинных растворов. Линейная зависимость т] от 1/7 обычно нарушается из-за агрегации и дезагрегации частиц при колебаниях температуры. [c.310]

ВЯЗКОСТЬ ИСТИННЫХ и коллоидных РАСТВОРОВ [c.323]

Вследствие этих особенностей растворы высокомолекулярных веществ в ряде случаев ведут себя как коллоидные растворы (малая скорость диффузии, высокая вязкость, явление набухания и др.). В соответствии с этим такие растворы считались раньше коллоидными растворами. Однако в противоположность коллоидным растворам они термодинамически устойчивы и поэтому являются истинными молекулярными растворами. Следует отметить, что при растворении в некоторых растворителях высокомолекулярные вещества дают также коллоидные растворы. Так, натуральный каучук в бензоле дает истинный (молекулярный) раствор, а в воде—коллоидный (латекс). Растворы нитрата целлюлозы в ацетоне и растворы желатина в воде являются молекулярными растворами, а растворы нитрата целлюлозы в воде и растворы желатина в спирте—коллоидными растворами. [c.254]

Как правило, концентрированные растворы эфиров целлюлозы являются достаточно устойчивыми во времени. То или иное изменение вязкости таких растворов во времени обусловливается влиянием ряда факторов [75], а именно изменением степени этерификации растворенного продукта, изменением степени сольватации и возможностью образования трехмерных структур. При устранении влияния перечисленных факторов для концентрированных растворов эфиров целлюлозы процесс старения не является характерным и обязательным. Однако известны случаи, когда некоторые вещества с высокой молекулярной массой, находящиеся в молекулярной степени дисперсности в растворах, самопроизвольно образуют впоследствии неустойчивые коллоидные системы, подвергающиеся старению. Например, амилоза образует истинные молекулярные растворы, но с течением времени самопроизвольно выпадает из них в осадок. Такое явление носит название ретроградации [76]. Растворы амилозы, вначале совершенно прозрачные, при длительном хранении мутнеют, затем полисахарид полностью осаждается. Заметим при этом, что даже до появления видимых изменений растворов они становятся все более и более устойчивыми к действию фермента ами-лазы. [c.76]

Одна из самых характерных особенностей растворов полимеров— их высокая вязкость. Вязкость растворов, содержащих макромолекулы, обычно значительно выше вязкости истинных и коллоидных растворов низкомолекулярных соединений тех же концентраций. [c.55]

Коллоидный раствор - неравновесная неусттоичивая система. Поэтому коллоидные растворы стареют, тогда как истинные растворы могут храниться очень долго. Следует, однако, заметить, что в растворе полимера для установления равновесия может потребоваться длительное время, поскольку процесс растворения релаксационный, и вязкость раствора большая, но у истинного раствора во времени будет наблюдаться увеличение степени диспергирования, а у коллоидного - уменьшение. [c.165]

Для полной характеристики упругих свойств чистых невязких жидкостей и газов достаточно, если известен модуль объемной упругости или обратная ему величина—коэффициент сжимаемости, так как другие показатели— модуль сдвига и период релаксации— для них крайне малы (практически равны нулю). Для твердых же тел, а также для всевозможных переходных систем (от истинно-твердых до истинно-жидких) наиболее полной характеристикой механических свойств (упругости, пластичности, вязкости) являются сдвиговые деформации, т. е. модуль сдвига, а также период релаксации. Нас именно и интересуют переходные системы, к которым относятся высокомолекулярные вещества типа каучука, резины, пластмасс и их растворы, а также структурированные дисперсные системы, особенно типа студней, и обычные коллоидные растворы. В табл. 7 и 8 приведены сравнительные данные по значениям модуля сдвига g и периода релаксации т для различных веществ. [c.204]

Вследствие больших размеров макромолекул и значительного межмолекулярного взаимодействия процесс растворения полимеров и свойства их разбавленных растворов имеют характерные особенности, по которым растворы полимеров отличаются от растворов низкомолекулярных соединений, как истинных, так и коллоидных. Как уже указывалось выше, растворению полимеров всегда предшествует набухание, и растворы полимеров, особенно линейных, имеют высокую вязкость. При одинаковой концентрации вязкость раствора полимера всегда выше, чем вязкость коллоидного и истинного растворов низкомолекулярного соединения, что объясняется зависимостью вязкости раствора от молекулярной массы. Кроме того, разбавленные растворы полимеров проявляют некоторые термодинамические аномалии. Они имеют более высокие, по сравнению с теоретическими, значения осмотического давления и температурных депрессий, что обусловлено участием в физико-химических процессах не цепных макромолекул в целом, а их независимых сегментов. [c.165]

По отношению к жидкой дисперсионной среде коллоидные растворы делятся на две основные группы. К первой относятся главным образом растворы неорганических веществ (растворы металлов золота, серебра и др.), гидроокиси железа, многие сульфиды металлов, некоторые золи органических веществ (гидрозоль парафина, мастики и др.). Эти коллоидные растворы гетерогенные, высокодисперсные, характеризуются высокой чувствительностью к электролиту, под влиянием которого легко коагулируют и обратно в раствор не переходят (необратимые коллоиды) вязкость их близка к вязкости истинных растворов. Не проявляют сродства к дисперсионной среде и практически в ней нерастворимы, образуют микрогетерогенные системы. Относительная устойчивость их обусловливается одинаковым (положительным или отрицательным) электрическим зарядом коллоидных частиц. [c.289]

Ко второй группе относятся коллоидные растворы, частицы которых проявляют высокое сродство к дисперсионной среде, устойчивы по отношению к электролитам, обладают большой вязкостью, обратимы при осаждении. Сюда относят растворы белков, целлюлозы, каучука и некоторых искусственно полученных соединений. Исследования последнего времени показали, что эти системы являются истинными растворами высокомолекулярных соединений. [c.289]

Выше было отмечено, что истинные растворы являются системами устойчивыми, не изменяющимися во времени при неизменных условиях. Для коллоидных растворов, наоборот, характерна неустойчивость, изменчивость во времени, получившая название старения. Одним из проявлений процесса старения в коллоидных системах является увеличение вязкости золей во времени, происходящее в результате агрегации частиц. [c.223]

Нефть в пленочной форме обладает резко повышенным сопротивлением течению. Прежде всего это обусловлено малой толш,и-ной пленки. Кроме того, пефть представляет собой структурированную (особенно при достаточно низких температурах) коллоиднодисперсную систему, содержаш ую и истинно растворенные высокомолекулярные соединения (продукты окислительной полимеризации углеводородов), которые также могут образовать прост-ранствепные сетки. Все это вызывает резко повышенную вязкость, особенно при малых градиентах скорости в области неразрушенных структур, когда проявляется и упругость (прочность) на сдвиг. Образование пленочной нефти, несомненно, связано с адсорбцией растворенных в нефти ПАВ на твердых поверхностях. Однако толщина самого адсорбированного слоя во много раз меньше толщины пленочной нефти [6, 8]. Растворенные в нефтях ПАВ могут находиться как в истинном, так и в коллоидном растворах [9]. Вытеснение с твердой поверхности пленочной нефти, если не происходит разрыва ее водой, представляет трудную задачу. В этом случае вытеснение осуществляется только за счет некоторого уменьшения толщины пленки под действием тангенциальных сил при движении потока воды по поверхности пленки и за счет отрыва от этой поверхности частиц нефти. Опыт показывает, что в большинстве случаев пленочная нефть разрывается водой, т. е. вытесняется с самой твердой поверхности (в случае ее гидрофильности) механизмом избирательного смачивания [10]. Так, например, нами наблюдался разрыв водой пленок ряда нефтей Апшеронского полуострова на стеклянных и кварцевых пластинках. Большая часть этих нефтей содержала от 1,5 до 2,5% нафтеновых кислот, асфальтены же почти отсутствовали. Стеклянные и кварцевые пластинки, смоченные этими нефтями, погружали в воду. Пленки нефтей разрывались водой, на поверхности пластинок образовывались капли различных размеров, некоторые из них отрывались от поверхности, другие оставались прилипшими. Было установлено, что чем больше в нефти содержание активных компонентов, тем медленнее разрывается ее пленка и меньшее количество нефти отрывается от поверхности. В аналогичных опытах с нефтью угленосной свиты, содержащей большое количество асфальтосмолистых веществ, пленка на стеклянной пластинке не разрывается ни пресной водопроводной водой (жесткой), ни пластовой высокоминерализованной жесткой водой даже нри оставлении пластинки в этих [c.37]

Этими свойствами, являющимися функцией большого молекулярного веса, растворы высокомолекулярных соединений отличаются от истинных растворов низкомолекулярных веществ. Кроме ЭТОГО при растворении высокополимеров наблюдаются специфические явления, которые не встречаются ни у истинных растворов низкомолекулярных веществ, ни у коллоидных растворов, речь идет о набухании и о высокой вязкости растворов полимеров. [c.43]

Это уравнение показывает, что коэффициент диффузии (или скорость диффузии) обратно пропорционален размеру диффундирующих молекул или частиц. Вполне естественно поэтому, что скорость диффузии в коллоидных системах в сотни и тысячи раз меньше, чем скорость диффузии молекул в истинных растворах и в газовых смесях. Из этого же уравнения видно, что скорость диффузии возрастает с повышением температуры и уменьшается с повышением вязкости растворителя или дисперсионной среды. [c.23]

Процесс Д. имеет место также в коллоидных растворах, где он обусловлен броуновским движением. Эйнштейн и Смолуховский теоретически показали, что в сл ае Д. коллоидных частиц коэфф. Д. выражается 0=х /21, где ж — среднее значение квадрата смещения частиц, I — время. Для шарообразных частиц можно показать, что В = кТ/Ъпцг, где к = константа Больцмана, Т — абс. темп-ра, т) — вязкость дисперсионной среды иг — радиус частицы. Следовательно, = НТ/2>пг г , где N — число Авогадро. Это ур-ние имеет большое значение прежде всего для прямого экспериментального определения числа Авогадро, что впервые было сделано Перреном. Кроме того, используя выражение О = kTIQя rN для изучения процесса Д. в истинных (молекулярных) растворах, оказывается возможным определять таймеры молекул (г). По крайней мере, для сравнительно больших молекул (тетрабромэтан, тетрахлорэтан, этилбензоат и т. п.) этот метод дает вполне удовлетворительные результаты. [c.588]

Диффузия — самопроизвольный процесс перемещения вещества в результате беспорядочного теплового движения частиц, вследствие которого происходит выравнивание концентрации раствора. Скорость диффузии зависит от формы и размеров частиц, температуры и вязкости среды. Скорость диффузии коллоидных частиц меньше скорости диффузии частиц в истинных растворах. [c.22]

Фазовое состояние, в котором находятся асфальтены, будет определяться природой нефти, количеством смолисто-асфальтеновых веществ, температурой системы [220]. В высокоароматизированной углеводородной среде, при небольшой концентрации асфальтенов сравнительно невысокой молекулярной массы образуется истинный раствор. Увеличение молекулярной массы и концентрации, снижение температуры и ароматично сти дисперсионной среды приводят к появлению ассоциатов и образуется термодинамически неустойчивая лиофобная система. Образуют ли выделившиеся асфальтены дисперсную фазу и коллоидный раствор или, агрегируясь, образуют самостоятельную псевдофазу [219] будет зависеть от концентрации и растворяющей способности смол, вязкости среды [218]. Смолистые фракции, играя роль поверхностно-активных веществ, образуют в ассоциате сольватный слой, так как они ориентированы к асфальтеновому ассоциату полярными фрагментами, а углеводородными к дисперсионной среде. Они представляют собой барьер, препятствующий укрупнению частиц. Устойчивость таких систем будет определяться толщиной сольватной оболочки. Неустойчивые системы стремятся к разделению фазы. Результатом этого может быть расслоение продукта в процессе хранения и компаундирования, при нагреве в змеевиках и др. [c.94]

Каменноугольный пек является сложной смесью полициклических ароматических углеводородов и гетероциклических полициклических соединений (их доля в пеке — 25—30%). Среднее число колец в молекулах пека превышает 3 (четыре-пять и более). Пек представляет собой сложную по-лидисперсную систему, включающую переохлажденные истинные и коллоидные растворы. Этим объясняется отсутствие у пека четко выраженной температуры перехода в твердое состояние, а также очень резкое изменение вязкости пека при колебаниях температуры. [c.346]

В е л и к о в с к и й Д. С. Истинная и акстраполированная вязкость смазочных масел прп низких температурах. Труды совещания по вязкости жидкостей и коллоидных растворов, т. I. Изд. АН СССР, 1941. [c.79]

Уменьшение степени замещения ксантогената целлюлозы (отщепление фупп соли -O SSNa) приводит к изменению физико-химических свойств вискозы увеличению ее вязкости и понижению устойчивости к действию коагулянтов - электролитов. Вязкость вискозы в процессе созревания изменяется по характерной кривой (см. рис. 22.1, б). При рассмотрении этой кривой необходимо иметь в виду, что вискоза представляет собой концентрированный, по-видимому, коллоидный раствор ксантогената целлюлозы. Поэтому свойства вискозы отличаются от свойств истинных разбавленных растворов полимеров. Вискоза - структурирован- [c.591]

В опытах Вавруха [86] вязкость водного раствора изменялась путем добавления сахарозы (до 50%-ного раствора сахарозы) автор показал, что величина а]/ "П не является постоянной, а систематически возрастает в ряду свинец, медь, кобальт, цинк и таллий. Мак-Кензи [87], наоборот, нашел, что выражение (74) достаточно хорошо соблюдается до 43%-ной сахарозы как в случае катионов (РЬ +, Сс1 +, 7п +), так и в случае органических веществ (кислоты малеиновая и аскорбиновая, ораиж И). Следует особенно отметить многочисленные исследования Шоландера [88], в которых вязкость раствора сильно изменялась (в некоторых случаях в 16 раз) путем использования большого числа электролитов и неэлектролитов (за исключением коллоидных веществ), например глюкозы, сахарозы, ацетона он подтвердил удовлетворительно сохраняющееся постоянство величины аУц- Автор [88] обсуждает возможные причины отклонений от идеального поведения, выражаемого соотношением (74) изменение сольватации ионов или комплексообразование. Он также подтвердил важное наблюдение Мак-Кензи [87], что изменение вязкости раствора в результате добавления лио-фильного коллоида (желатина, пектин, метилцеллюлоза) не оказывает большого влияния на диффузионный ток, который в этом случае с возрастанием вязкости раствора уменьшается значительно меньше, чем это имеет место при таком же изменении вязкости истинного раствора. Очевидно, небольшие частицы деполяризатора могут сравнительно легко продвигаться в промежутках между большими молекулами коллоида. [c.99]

Фазовое состояние, в котором находятся асфальтены, будет определяться природой нефти, количеством смолисто-асфальтено-вых веществ, температурой системы. В вы-сокоароматизированной углеводородной среде, при небольшой концентрации асфальтенов и сравнительно невысокой молекулярной массе образуется истинный раствор. Увеличение молекулярной массы и концентрации, снижение температуры и ароматичности дисперсной среды приводят к появлению ассоциатов и образованию термодинамически неустойчивой лиофоб-ной системы. Образуют ли выделившиеся асфальтены дисперсную фазу и коллоидный раствор или, агрегируясь, образуют самостоятельную псевдофазу будет зависеть от концентрации и растворяющей способности смол, вязкости среды. Смолистые [c.52]

Растворители различают по химическому строению, полярности, диэлектрической проницаемости, дипольному моменту, вязкости, температуре кипения, кислотно-основным свойствам, способности к образованию водородной связи, способности сольватировать ионы, по спектрам ЯМР, по совокупности отдельных признаков [88]. Применительно к пленкообразующим ингибированным нефтяным составам растворители можно разделить на 1) легколетучие (т. кип. <<120°С, относительная летучесть о. л. по этиловому эфиру до 10), 2) среднелетучие (т. кип. <200 °С, о. л. <50) и 3) плохолетучие (т. пл. <200°С, о. л. >50). По полярности, диэлектрической проницаемости, дипольному моменту, параметру растворимости, способностям образовывать водородные связи и коллоидно растворять, солюбилизировать, удерживать загустители, маслорастворимые ингибиторы и другие маслорастворимые ПАВ растворители условно можно разделить на следующие группы А — истинные растворители, способные растворять все без исключения компоненты ПИНС Б — растворители, способные к ограниченному растворению компонентов (например, маслорастворимые ингибиторы, но хорошо совмещающиеся с загустителями) В — разбавители, дающие стойкие коллоидные растворы только в сочетании с истинными растворителями. [c.171]

Кинетическая устойчивость, показывает ее название, связана со способностью частиц дисперсной Фазы, к самостоятельному тепло- вому движению в растворе, которое известно под названием броуновского движения. Оно хаотично й выражено тем интенсивней, чем меньше размеры тастиц и вязкость дисперсионной среды и чем выше температура. В суспензиях и эмульсиях, характеризующихся наибольшими размерами частиц, броуновское движение которых происходит слабо, кинетическая устойчивость очень мала частицы суспензий обычно оседают на дно, а частицы эмульсий, в зависимости от плотности, или оседают на дно, или всплывают на поверхность. Истинные, растворы, где частицы (молекулы или ионы) очень малы, кинетически вполне устойчивы. Коллоидные растворы по кинетической устойчивости за- нЩают промежуточное положение между истинными растворами и суспензиями и эмульсиями. Обычно коллоидные растворы кинетически устойчивы и разрушение их начинается только после того, как нарушена агрегативная устойчивость раствора (см. ниже). [c.218]

В 1950 г. состоялась Всесоюзная конференция по коллоидной химии, на которой большая часть докладов была посвящена проблеме структурно-механических свойств дисперсных систем. А. С. Колбанов-ская и П. А. Ребиндер определили мгновенный модуль упругости, модуль эластичности, истинную вязкость и вязкость эластичной деформации различных структур. Вместе с О. И. Лукьяновой они исследовали влияние добавок наполнителей и поверхностно-активных веществ на деформационные свойства растворов каучуков. Б, А, Догад-кин, М. И. Резниковский изучили роль межмолекулярных сил в механизме высокоэластичной деформации. Несколько работ по этому вопросу опубликовал Г. М. Бартенев. В 1950 г. Институт физической химии АН СССР выпустил сборник Новые методы физико-химических исследований поверхностных явлений , содержащий статью Б. В. Дерягина, П. А. Ребиндера Новые методы характеристики упруго-пластично-вязких свойств структурированных дисперсных систем и растворов высокополимеров . М. П. Воларович и М. Ф. Никитина исследовали вязкость дорожных битумов. Большое значение для развития физико-химической механики имел выход в свет статьи Н. В. Михайлова и П. А. Ребиндера Методы изучения структурно-механических свойств дисперсных систем . (Колл, ж., 1955, 17, 2, 105). [c.9]

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]

Изучение вязкости растворов — один из наиболее часто применяемых физико-химических методов для характеристики высокополимерных веществ. В настоящей работе изучена вязкость бензольных растворов синтетического натрийдивинилового каучука, полученного по способу акад. С. В. Лебедева. Функциональная зависимость вязкости от копцептра-ции (состава) для истинных растворов и гомогенных смесей в виде формулы, охватывающей все возможные концентрации, до сих пор не найдепа. Тем сложнее обстоит дело у лиофильных коллоидных растворов, где вязкость зависит не только от концептрации, температуры и давления, но также от возраста и предпстории раствора. Существует, однако, ряд уравнений, выведенных частью и некоторых теоретических представлений, частью же являющихся чисто эмпирическими. [c.349]

Образование коллоидного раствора угля в анилине, пиридине и фенольных фракциях смолы было доказано Пертьерра измерением вязкости растворов. Агде и Губертус [59] в пиридиновом экстракте углей поашмо истинных растворов находили также коллоидные частицы. [c.248]

НОСТЬЮ двухмерных давлений, за истинную поверхностную вязкость, т. е. действительную повышенную вязкость поверхностного адсорбционного слоя. А. А. Трапезников измерил истинную вязкость адсорбционных слоев закручиванием лежащего на поверхности жидкости кварцевого диска. Он показал, что адсорбционные слои молекулярно растворимых в данной жидкой фазе новерхностно-активных веществ, не образующие коллоидных структур и далекие от насыщения, не имеют истинной поверхностной вязкости в противоположность структурированным адсорбционным слоям. Кинетическим стабилизирующим действием обладают все адсорбционные слои, независимо от их природы, даже адсорбционные слои самого растворителя в растворах поверхностно-инактивных веществ, повышающих своим присутствием поверхностное натяжение. Однако в этом случае, ввиду малой абсолютной величины двухмерного давления и возникающей местной разности двухмерных давлений, эффект кинетического действия значительно меньше, чем для воверх-ностно-активных веществ (поэтому его и не обнаружил Плато). Время существования таких пленок, образованных в присутствии поверх- [c.85]

Подобно низкомолекулярным веществам, полимер не может быть растворен в любой жидкости. В одних жидкостях (при непосредственном контакте с ними) данный полимер самопроизвольно растворяется, в других жидкостях никаких признаков растворения не наблюдается. Иапример, натуральный каучук самопроизвольно растворяется в бензоле и пе взаимодействует с водой. Желатин хороию растворяется в воде и не взаимодействует с этиловым спиртом. Очевидно, в одних случаях полимер и низкомолекулярная жидкость имеют взаимное сродство, а в других оно отсутствует, В первом случае следует ожидать образования истинного раствора, во втором — коллоидного. Действительно, самопроизвольно образующиеся растворы полимероп имеют все признаки истинных растворов, в том числе основной признак — обратимость и равновесность, о чем свидетельствуют исследования применимости правила фаз к растворам полимеров (стр. 325). Однако истинные растворы полимеров имеют свои особенности, отличающие их от истинных растворов ннзкомолекулярных веществ. К ним относятся набухание, предпшствующее растворению, высокая вязкость, медленная диффузия и неспособность проникать через полупроницаемые мембраны. Все это обусловлено огромной разницей в размерах частиц смешиваемых компонентов. [c.316]

Структурированные растворы не подчиняются закону Ньютона. Они имеют аномально большие значения динамической вязкости, которая зависит от напряжения сдвига и следовательно от градиента скорости. С ростом напряжения начинается разрушение флуктуациоиной структурной сетки, и коэффициент вязкости в законе Ньютона падает. Поэтому концен-тррфованные растворы полимеров рассматривают как квазигомогенные (псевдогомогенные) системы. Иногда трудно провести разграничение между квазигомогенным раствором и коллоидным. Однако квазигомогенный раствор при разбавлении может стать истинно гомогенным и повести себя как ньютоновская жидкость. [c.167]

В растворах белки проявляют коллоидные свойства, такие, как явление светорассеяния (эффект Тендаля), неспособность проходить через полупроницаемые мембраны, высокая вязкость, образование гелей и др. Вместе с тем белки не являются истинными коллоидами, так как они способны образовывать молекулярные растворы. Основное сходство между коллоидными частицами и белками заключается в том, что они имеют более или менее близкие размеры. Белки так же, как и истинные коллоиды, могут образовывать гели, представляющие собой сетчатые структуры, заполненные водой. [c.53]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология