Реологические свойства коллоидных систем

На реологические свойства коллоидных систем, помимо концентрации дисперсной фазы в системе, сильно влияют и такие факторы, как природа дисперсной фазы, дисперсионной среды и присутствующего стабилизатора, поскольку именно от этих факторов зависит эффективность молекулярных сил, действующих, с одной стороны, между частицами дисперсной фазы, а с другой — между частицами и растворителем. [c.314]

Начиная с 1930- г., М. П. Воларович и его сотрудники проводят интересные исследования по реологическим свойствам коллоидных систем. Они изучают режимы и особенности течения и механических свойств различных дисперсных систем минеральных суспензий, торфяной массы, мыла и др. Им удалось найти ряд общих математических соотношений, позволяющих решить на основании реологических свойств вопрос о структуре дисперсной системы. Они предложили много оригинальных приборов для исследования упруго-вязких свойств дисперсных систем. [c.7]

Изучая реологические свойства коллоидных систем, можно определить характер образовавшихся в них структур. Значение реологических свойств коллоидных систем важно и с практической стороны. Такие важные системы, как почва, формовочные глины, цементный раствор, краски, лаки, пасты, характеризуются рядом особых структурно-механических свойств. [c.314]

Реологические свойства пластичных смазок. Пластичные смазки по определению являются пластичными аномально вязкими телами. Их реологические свойства значительно сложнее, чем у жидких масел (жидкостей), что определяет коренные различия условий оптимального применения масел и смазок [284]. Пластичные смазки представляют собой дисперсные системы класса псевдогелей. Частицы загустителя (мыла, парафин, церезин, пигменты), имеющие коллоидные размеры, образуют структурный каркас смазки, подобный губке. Поры каркаса удерживают дисперсионную среду — жидкое масло.-Наличие жесткого структурного каркаса наделяет смазки свойствами твердого тела. [c.271]

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]

Наибольшее практическое значение имеют структурно-механические, или реологические, свойства буровых жидкостей. Специфика коллоидно-дисперсных и микрогетерогенных систем предопределяет их промежуточное положение между истинно твердыми и истинно жидкими телами. Они обладают вязкостью, пластичностью, упругостью и прочностью. Важнейшей особенностью коллоидных систем является аномалия вязкости. Их вязкость не является постоянной величиной, а зависит от градиента скорости. Для многих коллоидных систем, образующих пространственные структуры, характерно наличие предела текучести, т. е. напряжения сдвига, ниже которого движение не происходит. Аномалия обусловлена наличием в коллоидных системах структурных сеток, образуемых дисперсной фазой. [c.5]

Для общего практикума по коллоидной химии рекомендуются работы 1, 2, 9, 13—16, 18—22, 24—29, 31—34, 38—43, Некоторые работы полезно выполнять на одном объекте, чтобы получилось комплексное изучение свойств дисперсной системы (например, исследование дисперсионного состава, электрических и реологических свойств суспензии глины в воде и т. п.). [c.3]

Целью работы является установление взаимосвязи между устойчивостью дисперсной системы и ее реологическими свойствами па примере коллоидных растворов и суспензий ферромагнитных материалов, устойчивость которых в широком диапазоне меняется под влиянием магнитного поля. [c.180]

Понятно, что та или иная структура коллоидной системы придает ей определенные реологические свойства. [c.314]

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]

Рассмотренные в предыдущих двух главах процессы нарушения агрегативной устойчивости дисперсных систем приводят в одних случаях к их разделению на макрофазы, в других — к развитию в объеме системы пространственной сетки-структуры, т. е. к переходу свободнодисперсной системы в связнодисперсную, в которой силы сцепления в контактах между частицами достаточно велики, чтобы противостоять тепловому движению и внешним воздействиям. При этом наблюдается радикальное изменение свойств дисперсной системы она приобретает комплекс новых — структурно-механических (реологических) свойств, характеризующих сопротивление деформации и разделению на части, т. е. отвечающих ее способности служить материалом. Система приобретает механическую прочность — главное свойство всех твердых тел и материалов, определяющее их роль в природе и в технике. Закономерности структурообразования в дисперсных системах, механические свойства структурированных систем и получаемых на их основе разнообразных материалов, с особым вниманием к роли физико-химических явлений на границе раздела фаз, изучает обширный самостоятельный раздел коллоидной химии, названный физико-химической механикой. [c.306]

Гелеобразные системы являются коллоидными системами и характеризуются определенными реологическими свойствами вязкостью гелеобразующего раствора, предельным напряжением разрушения (прочностью) образовавшегося из него геля 0 и модулем упругости геля С. [c.234]

Особый интерес представляют реологические свойства получаемых гелей. Поскольку данные коллоидные системы получены конденсационным методом и отличаются высокой дисперсностью (а значит, развитой поверхностью), прочность структуры очень высока. Кривая консистентности для одного из полученных гелей приведена на рис. 3.21. Состав композиции - 10 объемов 8%-го раствора цеолита (в том числе нерастворенная часть) + 3 объема 5%-й соляной кислоты. Следует обратить внимание на размерность оси ординат - напряжение сдвига исчисляется тысячами Па, предельное напряжение сдвига - 2,58 кЛа. Эти значения очень высоки и говорят о большой прочности структуры. [c.85]

Реологические свойства любой коллоидной системы, в частности нефти, зависят от степени дисперсности распределенных в ней частиц дисперсной фазы. В нефти, как известно, дисперсная фаза представлена частицами асфальтенов [1]. Последние, имеющие большую склонность к ассоциации, взаимодействуют между собой и образуют пространственную структуру коагуляционного типа, вследствие чего нефть приобретает структурно-механические свойства. Эти свойства заметно ослабевают при увеличении степени дисперсности или пептизации асфальтенов []]. Поэтому, наблюдая за изменением дисперсности асфальтенов в нефти, можно судить и об изменении ее структурно-механических свойств, а также определять влияние различных факторов на эти свойства. [c.52]

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]

С точки зрения традиционных взглядов на роль различных факторов, определяющих структуру и реологические свойства дисперсных систем, приведенные уравнения следовало бы считать полными и исчерпывающими. В действительности это не так. Дело в том, что общепринятый подход к описанию состояния н свойств коллоидов полностью игнорирует роль геометрических характеристик сосудов и каналов, в которых находится или двигается коллоидный раствор. Между тем роль геометрии каналов и сосудов столь же важна, как и роль рецептуры дисперсной системы и других факторов. Примеры влияния высоты сосуда на конечное состояние дисперсной системы, ее коагуляцию и оседание уже были приведены ранее. Здесь же рассмотрено влияние поперечного размера канала, в котором движется или покоится коагулирующая взвесь. При этом достаточно рассмотреть случай плоского канала (щели), размер которого (толщина к) ограничен лишь в одном направлении, перпендикулярном направлению течения. По длине и ширине размер канала считается неограниченным. [c.710]

Новый реологический прибор позволяет проводить детальное изучение реологических свойств в очень широком диапазоне скоростей деформации и напряжений сдвига, а также и установить количественные закономерности изменения упругих, деформационно-прочностных, вязкостных, эластических, релаксационных и тиксотропных свойств разнообразных полимерных, коллоидных и дисперсных систем, различающихся как по своей физико-химической природе, так и по консистенции — начиная от жидкообразных (структурированных и неструктурированных) систем и кончая твердообразными (пластично-твердыми) высококонцентрированными системами. [c.178]

Наши работы по реологии были начаты с исследований адсорбционных слоев в растворах, монослоев нерастворимых ПАВ и сопоставления этих свойств с реологическими свойствами объемных систем. Это привело к ряду выводов, имеющих общее значение для реологии. Эти выводы представлены в работах [4—9]. До этих работ коллоидные системы было принято делить на жидкие и твердые по признаку отсутствия или наличия предела текучести (по Шведову — Бингаму). Ранее считалось, что ниже предела текучести течение принципиально невозможно, а выше этого предела оно идет с постоянной вязкостью. В одних работах эту вязкость называли пластической [9а], в других — истинно релаксационной [10]. [c.203]

Пфейффер [4] наиболее близко подошел к рассмотрению зависимости физико-механических свойств битумов как коллоидных систем от количественного соотношения основных компонентов (асфальтенов, смол, углеводородов) и их химических особенностей. Он сделал попытку выяснить влияние каждого из этих компонентов коллоидной системы на ее реологические свойства. Он указал на важное значение атомарного соотношения С Н как показателя степени ароматичности отдельных компонентов. Подчеркивая ароматическую природу асфальтенов и, как следствие этого, большую или меньшую склонность их к поляризации, Пфейффер делает заключение о возможности управле-, ния процессами гелеобразования таких коллоидных систем, исполь- / зуя склонность асфальтенов к поляризации. Присутствующие ц в молекулах асфальтенов кислород-, серу- и азотсодержащие поляр- [c.495]

Следует отметить, что возможности регулирования и улучшения качества смазочных масел за счет использования оптимальных композиций присадок по составу и концентрации полностью еще не выявлены. Определенные трудности возникают и в связи с тем что традиционные физико-химические методы исследования масел и методы, характеризующие их реологические свойства, не всегда позволяют четко оценивать коллоидную стабильность раствора присадок. В последние годы для этих целей шире используются современные спектральные и другие физические методы, позволяющие оценивать меж-молекулярные взаимодействия в системе, критические размеры образующихся ассоциатов и прогнозировать их изменение под воздействием различных факторов. В то же время для [c.2]

Сероводород и углекислый газ активно взаимодействуют с компонентами технологических жидкостей с образованием сульфидов, сульфатов и карбонатов. При этом в растворе одновременно присутствуют молекулярный сероводород (НгЗ) и ионы — бисульфид (Н5 ) и сульфид (5 ), под воздействием которых может происходить деструкция реагентов стабилизаторов с потерей всех технологических свойств раствора. Практический опыт работы в условиях сероводородного воздействия говорит о том, что особенно отрицательному воздействию подвергаются растворы на глинистой основе с ухудшением их реологических свойств и полным разрушением раствора как коллоидной системы (табл. 3.66) [3.36]. [c.233]

Реологические свойства. Характеристики обычных коллоидных дисперсий хорошо известны. Поскольку они относятся главным образом к разбавленным суспензиям, их рассмотрение не входит в задачи настоящей монографии. Промышленные системы обычно грубодисперсны и высококонцентрированы. Реологические свойства промышленных суспензий твердых смазок имеют важное значение они определяют, например, способ нанесения суспензий на трущиеся поверхности. [c.31]

Из сказанного следует, что качество коллоидной дисперсии зависит главным образом от поверхностных свойств диспергированного твердого вещества. Эти свойства определяют характер границы раздела между дисперсной фазой и дисперсионной средой. В водных и неполных системах свойства поверхности раздела существенно различны. Поскольку большинство порошков состоит из агрегатов частиц, для их дезинтеграции нри получении дисперсий необходимо затратить механическую работу. Реологические характеристики коллоидных дисперсий ие только оказывают влияние на их свойства, по и в значительной мере определяют их практическую полезность. [c.34]

В связи с применением при резании структурированных смазочно-охлаждающих материалов, содержащих загустители и наполнители, представляет интерес знание поверхностных свойств жидкости в таких системах. Оказалось [103], что способность пластичных смазок удерживать дисперсионную среду в ячейках структурного каркаса и предотвращать ее миграцию по твердым поверхностям не зависит от вида загустителя (церезин, стеарат лития или силикагель) и объемных свойств (коллоидной стабильности и реологических параметров) смазок. Эта способность определяется величинами поверхностного натяжения, работы адгезии и краевого угла смачивания дисперсионной среды смазок и возрастает в той же последовательности, как и растекаемость самих жидкостей без загустителя силиконы < минеральные масла < диэфиры. В том же порядке, как у чистых масел, возрастает и смазочная способность соответствующих пластичных смазок [106]. [c.75]

Старение исходных лакокрасочных составов (жидких и сухих) вследствие ничтожно малой поверхности контакта с кислородом воздуха, слабого воздействия света, тепла, влаги и других факторов развивается во много раз медленнее, чем старение образующихся из них пленок. Этот процесс в случае жидких составов сопровождается улетучиванием растворителя, некоторым изменением реологических свойств, а иногда и образованием осадков. Образование осадков проис.ходит как за счет химического взаимо-> действия, например, некоторых пигментов и карбоксилсодержащих пленкообразователей, так и за счет коагуляционных процессов, возникающих во времени в такой сложной коллоидной системе. В сухих (порошковых) лакокрасочных системах возможностей изменения свойств в период между их изготовлением и использованием еще меньше. [c.363]

Основоположник учения о структурообразовании в дисперсных системах академик П. А. Ребиндер отмечал, что проблемы контактных взаимодействий и структурообразования принадлежат к числу центральных проблем современной коллоидной химии [5]. В самом деле образование пространственных трехмерных структур в результате непосредственного сцепления частиц дисперсных фаз или их сцепления через равновесную по толщине прослойку жидкой среды кардинальным образом сказывается на свойствах высококонцентрированных дисперсных систем и прежде всего на их основных реологических свойствах [5, 6]. [c.11]

Возникновение пространственных структур и резкое изменение в связи с этим реологических свойств высококонцентрированных дисперсных систем в свою очередь приводит к проявлению ряда специфических особенностей таких систем, существенно отличающих их от разбавленных коллоидов [8]. Если в разбавленных коллоидных системах нижний предел дисперсности определяется размером частиц дисперсных фаз, начиная с которого они могут участвовать в тепловом броуновском движении [9—12], то в вы- [c.11]

Таким образом, как для изучения коллоидно-химических и, прежде всего, структурно-реологических свойств концентрированных дисперсных систем и процессов структурообразования в них, так и для осуществления многочисленных химико-технологических процессов в таких системах необходимо создать и поддерживать в них с помощью механических воздействий динамическое состояние, определяемое заданным и регулируемым уровнем изотропного разрушения структуры. [c.82]

Состояние таких коллоидных систем оказывает решающее влияние иа физико-механические свойства вообще и на реологические свойства в особенности. Это имеет очень важное значение для решения трудных и ответственных задач технологии нефти и исиользова-иия таких нефтепродуктов, как технические битумы, топочные мазуты, консистентные смазки и т. п. При рассмотрении подобных коллоидных систем часто недостаточно учитывают качественные особенности их основных компонентов и почти совсем не учитывают роль нефтяных смол как равноправного компонента (наряду с углеводородами) дисперсной системы. Между тем эти факторы оказывают весьма существенное влияние на всю систему в целом, на ее физико-механпческие свойства, которые и определяют в основном технические качества таких иродуктов. [c.495]

Следует иметь в виду, что представления о структуре материала основаны на закономерностях взаимодействия компонентов данного материала. В коллоидной химии изучаются составы, имеющие два основных компонента, точнее, две фазы дисперсную фазу (чаще всего в виде мелких твердых частиц) и дисперсионную среду (обычно жидкость, содержащую различные растворенные вещества). Состав системы определяет величину сил, действующих между частицами (так как от него зависят потенциал и толщина двойного слоя, а также толщина и состояние адсорбционного слоя поверхностно-активного вещества или полимера). Межчастичные силы и концентрация частиц, а часто и предыстория определяют, в свою очередь, структуру дисперсной системы и, следовательно, ее реологические свойства, поэтому, приступая к изучению реологических свойств, необходимо хотя бы в общих чертах познако- [c.151]

Значительное изменение растворяющей способности среды или растворимости полимера вызывает переход либо от гомогенных растворов к гетерогенным коллоидным днсперсням полимеров, либо обрати ,и" переход, что соировождается изменение.м комплекса реологических свойств системы. В ряде случаев переходная область характеризуется появлением специфических аномалий течения таки.к систем, что связано с изменением структур при сдвиге как на молекулярном, так и на надмолекулярном уровнях. [c.72]

Многие экспериментальные данные по оптическим, тиксотропным и реологическим свойствам, а также по пептизации, синерезису и кинетике процессов образования гелей и паст указывают на то, что большинство этих систем следует отнести к ПКС [16]. Периодическая тактоидная структура у гелей Уг05 обнаружена Думанским [37]. Еще ранее было указано на ориентированное расположение коллоидных частиц в этих гелях, возникающих при самых малых концентрациях дисперсной фазы, что подтверждает непрерывность перехода от тактоидного состояния к гелеобразному [38—40]. Установлено, что анизотропность коллоидной системы сохраняется при обратимых переходах золя в гель [41]. В гелях Ее(ОН)з и У(ОН)з обнаружена периодичность в расположении плоскостей фиксации дисперсных частиц расстояние между плоскостями, равное нескольким тысячам ангстрем, уменьшается с увеличением концентрации электролита [19, 21]. Недавно при изучении гелей гидроокиси железа с помощью эффекта Мессбауэра было показано, что в этих гелях (как при обычных условиях, так и в замороженном состоянии) коллоидные частицы отделены друг от друга слоями воды [42]. [c.14]

Так, А. В. Думанский [485], разделив коллоидно-дисперсные системы на две группы (дисперсоиды и высокомолекулярные соединения), предлагает лиофильность первой из них изучать по углу и теплоте смачивания, аналитическому количеству связанной воды и толщине смачивающего слоя, вязкости золей и их реологическим свойствам, нерастворяющему объему. Для изучения высокомолекулярных соединений автор также рекомендует ряд методов. В работах школы Думанского особенно шлроко применяется метод определения [c.87]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология