Определение механических свойств коллоидных систем

Коллоидные растворы сравнительно мало устойчивы во времени по сравнению с молекулярными растворами. Мицелла представляет собой агрегат более или менее простых молекул, характерный для данного золя только в данный момент и для совершенно определенных условий. Под влиянием различных факторов (температуры, света, электричества, изменения концентрации, механического воздействия, присутствия ничтожно малых количеств посторонних примесей), а иногда даже и без видимых причин в коллоидных системах протекает ряд своеобразных необратимых процессов, приводящих к изменению частиц дисперсной фазы и их выпадению в осадок. Изменение свойств коллоидной системы, происходящее в результате самопроизвольного процесса укрупнения частиц и уменьшения их числа в единице объема, называется старением. В одних коллоидных системах нарущение устойчивости происходит сравнительно быстро, другие системы могут сохраняться годами и даже десятилетиями без видимых изменений. [c.324]

Коллоидные и микрогетерогенные системы с жидкой и твердой дисперсионной средой, как и все другие конденсированные системы, обладают определенными механическими свойствами — вязкостью,, во многих случаях пластичностью, упругостью и прочностью. Эти свойства связаны со структурой подобных систем, поэтому их часто называют структурно-механическими свойствами. Эти свойства называют еще реологическими, так как учение [c.313]

Внутренняя структура, а следовательно, и механические свойства коллоидных и дисперсных систем определяются взаимодействием частиц дисперсной фазы с молекулами дисперсионной среды и между собой. Изучению внутренней структуры и строения материалов посвящен раздел коллоидной химии, названный физико-химической механикой. Физико-химическая механика дисперсных систем изучает их реологические свойства в связи с внутренним строением и решает вопросы управления ими с целью получения новых материалов. Значение этого раздела коллоидной химии очень велико и с практической, и с теоретической точки зрения. Такие системы, как цементные растворы, растворы полимеров, глинистые суспензии, лаки, краски, пасты, бумажная масса, почвы, биологические системы, обладают определенной структурой и потому характеризуются особыми структурно-механическими свойствами. [c.427]

Коллоидные и микрогетерогенные системы с жидкой и твердой дисперсионной средой, как и все другие конденсированные системы, обладают определенными механическими свойствами — вязкостью, во многих случаях пластичностью, упругостью и прочностью. Эти свойства связаны со структурой подобных систем, поэтому их часто называют структурно-механическими свойствами. Эти свойства называют еще реологическими, так как учение о течении различных тел или, в более общем виде, о процессах деформации, развивающихся во времени, носит название peo логи и. [c.313]

Закон Ньютона обычно нарушается при течении коллоидных растворов с удлиненными частицами дисперсной фазы, способными деформироваться в поле напряжений и структурированных систем. Такие коллоидные системы обладают определенными механическими свойствами - пластичностью, упругостью, прочностью и вязкостью. Эти свойства в большинстве случаев связаны с образованием структуры в жидкости, и поэтому их часто называют структурно -механическими или реологическими свойствами. [c.11]

Исходя из коллоидных свойств смолисто-асфальтеновой части нефтей, в которых асфальтены диспергированы в мальтенах, т. е. в углеводородно-смолистой среде, пытаются объяснить такие важные свойства технических битумов, как вязкость и реологические свойства [18]. При этом исходят из положения, что коллоидные системы определенной структуры подчиняются строгим закономерностям, в силу которых вязкостные и реологические свойства, а следовательно, и физико-механические эксплуатационные свойства битумов определяются формой, размером и концентрацией частиц, образующих ту или иную коллоидную систему. [c.76]

Учение о коллоидах было выделено как самостоятельное направление научных исследований немногим более ста лет назад и развивалось на стыке физики и химии. По сути, предметом рассмотрения были дисперсные системы с определенными пределами размеров дисперсной фазы. Направлениями исследований коллоидных систем явились диффузия, сорбция, вязкость, электропроводность, оптические и поверхностные свойства, устойчивость против расслоения и многие другие. Важным разделом коллоидной химии считается коллоидная механика, преобразованная в физико-химическую механику дисперсных систем, изучающая структурообразование в дисперсных системах и их структурно-механические свойства. [c.13]

Важность коллоидных областей для механических свойств полимеров становится более ясной при рассмотрении других явлений аналогичной природы. Этой цели может служить сравнение ламинарного и турбулентного потоков. В ламинарном потоке движение отдельных молекул текущей жидкости не коррелировано по отношению их друг к другу каждая движется свободно от одного слоя к другому независимо от движения других молекул. В турбулентном потоке большое количество молекул перемещается вместе, образуя кластеры, причем их движения взаимосвязаны в каждом кластере. Следовательно, появление турбулентного потока вызывает уменьшение энтропии системы. Условия, управляющие соотношениями между кластерами, и определение их размеров чрезвычайно важно для гидродинамики турбулентного течения. [c.95]

Основные характеристики смазок (табл. 7.8), по которым судят об их эксплуатационных свойствах и которыми руководствуются при выборе смазок для конкретных узлов трения, установлены ГОСТ 4.23-83 Система показателей качества продукции. Нефтепродукты. Смазки пластичные. Номенклатура показателей . Этот стандарт устанавливает обязательную номенклатуру показателей и признаков качества смазок, которые необходимо включить в НТД при их разработке. Реологические характеристики (прочностные и вязкостные), водостойкость, испаряемость, окисляемость, антикоррозионные, противоизносные и другие свойства характеризуют работоспособность смазок. Для определения стабильности смазок оценивают их коллоидную, механическую, химическую и термическую стабильности. [c.357]

Предотвращение формирования осадка, по-видимому, является более радикальным решением задачи обеспечения стационарной работы фильтра, чем его периодическое удаление. Как следует из теории коагуляции, для закрепления частицы на поверхности необходимо определенное время, которое может не обеспечиваться при интенсивном тангенциальном течении. Между тем полное удаление отложившегося осадка затруднительно еще труднее удалить осадок из порового пространства фильтра, куда проникают частицы достаточно малого размера, обычно содержащиеся в реальных полидисперсных системах. Таким образом, и для механических методов очистки оказываются существенными коллоидно-химические свойства, определяющие прочность прилипания частиц к фильтру, его засорение. [c.368]

Броуновское движение устойчивых к слипанию коллоидных частиц в условиях ограниченного объема системы тормозится отталкиванием со стороны окружающих соседей. В результате этого система оказывает сопротивление внешним механическим воздействиям, стремящимся вызвать деформацию сдвига. Поэтому переход агрегативно устойчивой дисперсии, в которой отсутствуют стесненные условия и упругие свойства, в состояние с ограниченным объемом характеризуется появлением предела текучести То. Экспериментальное определение последнего не является слож- [c.146]

Взаимодействие химических соединений муки и воды является решающим фактором производства и потребления макаронных изделий. При приготовлении теста в макаронную муку влажностью 15 % добавляют такое количество воды, чтобы влажность смеси стала 29,5...31,0 %. Этот диапазон влажности соответствует применяемому наиболее часто среднему замесу макаронного теста. На первом этапе замеса производится предварительное смешивание компонентов до образования крошкообразной массы. В процессе замеса происходит диффузия воды во внутрь частиц муки, растворение водорастворимых веществ, набухание белков и углеводов, входящих в состав муки. Для протекания этих процессов необходим определенный промежуток времени — выдержка теста. На следующем этапе замеса проходит пластикация сухих, твердых химических соединений муки и образование коллоидной системы — теста. Оно является, по существу, твердо-жидким телом, обладает одновременно упругоэластичными и пластично-вязкими свойствами. Для проведения такого сложного преобразования рецептурной смеси в готовое тесто требуются значительные механические воздействия. В условиях механизированного производства макарон второй этап замеса осуществляется шнеками макаронного пресса за счет интенсивного сдвига слоев теста. [c.111]

Характерная особенность примесей второй группы — их способность образовывать с водой сравнительно устойчивые коллоидные системы. При очистке воды от загрязнений такого рода основной задачей является разрушение коллоидной системы, обеспечение быстрой коагуляции дисперсных примесей и отделение их от дисперсионной среды. Коагуляцию коллоидных растворов могут вызывать различные факторы добавление растворов электролитов, изменение состава и концентрации дисперсной фазы, механические, электрические, световые, температурные и другие воздействия. Несмотря на кажущееся разнообразие перечисленных факторов, их влияние сводится в основном к изменению свойств поверхности дисперных частиц и условий взаимодействия между ними. Выяснение физической природы сил, действующих между коллоидными частицами, оценка относительной роли различных параметров в обеспечении стабильности коллоидной системы и определение условий ее нарушения — важнейшие вопросы, решение которых необходимо для целенаправленного изменения свойств дисперсных систем. [c.56]

Адсорбционно-сольватный фактор агрегативной устойчивости коллоидных систем связан с образованием на межфазной поверхности слоев из молекул или ионов. Адсорбционно-сольватные слои обладают особыми свойствами. Они имеют высокую прочность, молекулы в них взаимодействуют между собой более энергично и поэтому менее подвижны. В их составе могут быть кристаллические образования. Формирование таких слоев происходит в результате определенного взаимодействия между веществом дисперсной фазы и дисперсионной средой. Определенная ориентация молекул в слоях способствует проявлению особых механических свойств, а именно повышению вязкости, упругости, сопротивления сдвигу. Развитые адсорбционно-сольватные слои препятствуют сближению коллоидных частиц, т. е. способствуют повышению устойчивости коллоидной системы. Образование прочных адсорбционно-сольватных слоев характерно для гидроксидов таких металлов, как алюминий, железо и др. Согласно теории, разработанной П. А. Ребиндером и его школой, адсорбционно-сольватные слои представляют собой двумерные квазикристаллические структуры. Адсорбционно-сольватные слои могут образовываться и крупными молекулами органических веществ. Эти ориентированные слои не разрушаются при сближении коллоидных частиц, они создают структурно-механиче-1СКИЙ барьер, препятствующий их агрегации. Соединения, входящие в состав адсорбционно-сольватных слоев, называются стабилизаторами. [c.116]

В свете современных представлений физической и коллоидной химии мази можно рассматривать как структурированные дисперсные системы, состоящие из твердой и жидкой фаз. Твердые частицы мазей могут представлять собой не только частицы лекарственных веществ, распределенных в основе по типу суспензии, но и частицы твердых углеводородов вазелина, эмульгаторов и других ПАВ. Они имеют различные размеры, форму и образуют пространственный каркас (рис. 19.5). Микроструктура последнего зависит от физикохимических свойств жидкой фазы и других компонентов мази, наличия ПАВ, степени гомогенизации мази, температуры, скорости охлаждения (застывания) и других факторов. Но все же для каждой мази при постоянстве ее рецептуры, технологии (особенно времени гомогенизации), режима и срока хранения можно получить идентичную стабильную кар7Ш у микроструктуры и структурно-механических (реологических) свойств, что может быть использовано для правильной организации технологического процесса, определения оптимальных условий хранения и качества (потребительских свойств) мази. [c.270]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология