Дисперсное (коллоидное) состояние вещества

Молекулярная теория находит подтверждение в ряде фактов и наблюдений. Во-первых, определение молекулярных весов в раа-бавленных растворах полимеров методами, прямо указывающими молекулярный вес частиц (например, методом светорассеяния), однозначно показало отсутствие в таких растворах мицелл, т. е. частиц, состоящих из агрегатов молекул. Во-вторых, растворение высокомолекулярного вещества, как и растворение низкомолекулярных соединений, идет самопроизвольно, часто с выделением тепла. Например, достаточно желатин внести в воду, а каучук в бензол, чтобы через некоторое время без какого-либо вмешательства извне образовался раствор полимера в растворителе. При диспергировании же вещества до коллоидного состояния, как известно, требуется затрата энергии на преодоление межмолекулярных сил. В-третьих, растворы полимеров термодинамически устойчивы и при соответствующих предосторожностях могут храниться сколь угодно долго. Коллоидные растворы, наоборот, термодинамически неустойчивы и способны стареть. Это объясняется тем, что при растворении полимеров всегда образуется гомогенная система и свободная энергия уменьшается, как, и при получении растворов низкомолекулярных веществ, либо за счет выделения тепла в результате взаимодействия полимера с растворителем, либо за счет увеличения энтропии. При получении же гетерогенной коллоидной системы ее свободная энергия всегда возрастает в результате увеличения поверхности дисперсной фазы. В-четвертых, растворение высокомолекулярных соединений не требует присутствия в системе специального стабилизатора. Лиофобные же золи не могут быть получены без специального стабилизатора, придающего системе агрегативную устойчивость. Наконец, растворы полимеров находятся в термодинамическом равновесии и являются обратимыми системами к ним приложимо известное правило фаз Гиббса. [c.434]

Важнейшей отличительной особенностью дисперсных систем или коллоидного состояния вещества, является большая площадь поверхности раздела фаз. В поверхностном слое вещество обладает существенными свойствами, не похожими на свойства вещества в большом его объеме и в атомном или молекулярном состояниях. Большая поверхность раздела фаз вызывает сильное взаимодействие частиц дисперсной фазы с дисперсионной средой, которое приводит к тому, что частицы дисперсной фазы окружаются молекулами и ионами дисперсионной среды (растворителя) или же приобретают довольно [c.417]

Характеристика коллоидного состояния веществ. Коллоиднодисперсные системы очень распространены в природе. Трудно найти объекты вокруг нас, не содержащие никаких коллоидно-дисперсных систем. Это означает, что человек всегда имел и имеет дело с коллоидными системами, имеющими столь жизненно важное значение. [c.154]

ДИСПЕРСНОЕ (КОЛЛОИДНОЕ) СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА [c.417]

Таким образом, нет оснований подразделять вещества на два обособленных класса на кристаллоиды и коллоиды, а можно говорить о коллоидном или кристаллоидном состоянии веществ. Под коллоидным состоянием вещества подразумевается определенная степень его раздробленности или дисперсности и нахождение коллоидных частиц во взвешенном состоянии в растворителе. [c.109]

Таким образом, удельная поверхность, или дисперсность, выступает как интенсивный признак системы. Эту величину можно сравнить с концентрацией, например, вещества в коллоидном состоянии, т. е. с количеством поверхности, приходящим ся на единицу объема системы. Следовательно, поверхность (или коллоидное состояние вещества) выступает как бы в роли отдельного компонента. В дальнейшем будет показано, что с ростом дисперсности вещества увеличивается его растворимость. В этом случае можно провести аналогию с влиянием температуры и давления. [c.101]

Способность раздробленных систем сохранять присущую им степень дисперсности называется агрегативной устойчивостью. Агрегативная неустойчивость коллоидного состояния вещества отличает его от агрегативно устойчивых грубодисперсных и молекулярных систем. Агрегативной неустойчивостью коллоидного состояния вещества обусловливается изменчивость коллоидных систем как во времени, так и под влиянием добавок разнообразных веществ. [c.293]

Согласно делению всех имеющихся в природе веществ на среды (твердые, жидкие и газообразные), состояния или системы, предполагается, что каждое из состояний представляет собой один тип вещества, т. е. является однофазным. Однако в действительности встречаются их многообразия, представляющие одновременно совокупность нескольких состояний, т. е. являющиеся многофазными. К таким состояниям относится, например, коллоидное ( клеевое ). Коллоидная система — это рассеяние, или дисперсия, одного тела (дисперсной фазы) в другом (дисперсионной среде) при условии нерастворимости (или очень малой растворимости) одного вещества в другом. Следовательно, коллоидное состояние — это минимум двухфазное состояние. Физикохимическая механика изучает двух- или многофазные системы, в которых хотя бы одна из фаз находится в высокодисперсно состоянии. Свойства таких систем определяются большой удельной поверхностью, а также молекулярными силами, нескомпенсированными в поверхностных междуфазных слоях, а также характеристиками и строением этих слоев. [c.13]

Дисперсность — важнейший признак объектов коллоидной химии. Она придает новые свойства не только отдельным элементам дисперсной системы, но п всей дисперсной системе. С ростом дисперсности увеличивается роль поверхностных явлений в системе, т. е. более сильно проявляется специфика гетерогенных дисперсных (коллоидных) систем. Одиако ссли гетерогенность является универсальным признаком, так как любая многофазная система в принципе может быть объектом коллоидной хпмии (иаиример, ее межфазная поверхность), то одиа только дисперсность без гетерогенности не может определить принадлежность конкретного объекта к коллоидной химии. Например, истинные растворы представляют дисперсию растворенного вещества в растворителе, но коллоидной системой не являются. Н. П. Песков в том же учебнике пишет ...в понятии дисперсности не заключается ничего, что указывало бы на гомогенность или гетерогенность данной системы... и еще ...одна степень дисперсности не может считаться исчерпывающей характеристикой коллоидного состояния, одним из самых важных признаков коллоидности является многофазность системы, то есть существование в ней физических плоскостей раздела... . Эту плоскость раздела Н. П. Песков называл коллоидной поверхностью . [c.11]

Коллоидные частицы и мицеллы. Коллоидное состояние вещества получило свое название от греческого слова колла (клей). Коллоиды относятся к числу гетерогенных дисперсных систем, характеризующихся высокой степенью раздробленности одного компонента в другом. Линейные размеры частиц дисперсной фазы коллоидных систем лежат в пределах от 1 до 100 нм. Такая дисперсность называется коллоидной. Как дисперсионная среда, так и дисперсная фаза коллоидных систем могут находиться в различных агрегатных состояниях. Коллоидные системы, дисперсионная среда которых жидкость, называются коллоидными растворами или золями. [c.171]

В методах химической конденсации вещество коллоида получается с помощью той или иной химической реакции и выделяется ири этом в коллоидном состоянии. Эти методы основаны большей частью на таких взаимодействиях в растворах, которые приводят к образованию вещества в условиях, когда оно нерастворимо. Образуясь первоначально в молекулярно-дисперсной форме, оно стремится выделиться из раствора в осадок. Необходимо так подобрать условия проведения реакции (концентрация реагирующих веществ, pH среды, последовательность операций, температура, перемешивание и пр.), чтобы процесс агрегации, т. е. соединения молекул в более крупные частицы, прекращался на определенной стадии во избежание слипания частиц. Обычно этому способствует применение растворов достаточно низкой концентрации и медленное смешение их. [c.530]

Часть 2 посвящена описанию коллоидного состояния вещества. Содержание глав 6-10 составляют методы получения и очистки коллоидных растворов, их основные свойства оптические, электрические, молекулярно-кинетические, вопросы их кинетической и агрегативной устойчивости. Завершается вторая часть учебника описанием структурномеханических свойств дисперсных систем (глава 11). [c.4]

Описанные реакции осаждения, вызываемые различными причинами, приводят к разным изменениям в протеинах. Одни изменяют их химически, другие изменяют лишь коллоидное состояние протеина. Коллоидное состояние вещества, среди других признаков, определяется в первую очередь размером частиц растворенного вещества, находящихся в растворителе, или, иначе, степенью дисперсности фазы в дисперсионной среде. Коллоиды по своему размеру занимают среднее место между кристаллоидами, ионы и молекулы которых в растворе невидимы в ультрамикроскоп—размер их меньше 1 ш а (0,000001 мм), и мелкими частицами, видимыми в микроскоп, размер которых больше [c.23]

Одним из видов существования микрогетерогенных систем считаются порошки. С учетом классификации дисперсных систем по агрегатному состоянию дисперсионной среды и дисперсной фазы порошки можно считать аэрозолями. В общем случае дисперсионной средой в порошках является воздух, а дисперсной фазой — различные вещества. Размеры частиц дисперсной фазы порошков колеблются в широких пределах. В зависимости от этого они могут рассматриваться в случаях высокой дисперсности, как коллоидные системы. [c.26]

Впервые высказал мнение о том, что лишь до некоторой предельной степени дисперсности можно считать свойства вещества неизменными,, при высоких же степенях нельзя свойства больших масс переносить на диспергированные частицы. На примере измерения удельной поверхностной энергии системы, равной Ло= он доказал, что с увеличением дисперсности величина Л вначале увеличивается, пока поверхностное натяжение постоянно возрастает, затем, когда дисперсность приближается к молекулярной,— резко снижается. Им установлена зависимость, что удельная поверхностная энергия достигает максимума в коллоидных системах, что очень характерно для этих систем . Проблема дисперсности А. В. Думанским освещена в книгах О коллоидных растворах (1913 г.), Методы определения дисперсности золей, эмульсий и суспензий (1928 г.), Дисперсность и коллоидное состояние вещества (1932 и 1934 гг.) и др. [c.5]

Думанский А. В. Дисперсность и коллоидное состояние вещества. Харьков- [c.114]

В учение об агрегативной неустойчивости как качественной особенности коллоидного состояния вещества и в развитие представлений о стабилизаторах дисперсности большой вклад внес Николай Петрович Песков (1880— 1940)—профессор Московского химико-технологического института имени Д. И. Менделеева. [c.301]

Растворы полноценных ПАВ являются коллоидными, так как им присущи основные признаки коллоидного состояния — коллоидная дисперсность и двухфазность. В отличие от обычны с коллоидных систем они термодинамически равновесны и образуются самопроизвольно, в связи с чем раньше их называли полуколлоид-ными растворами. Благодаря наличию мицеллярных структур растворы полноценных ПАВ обладают особыми свойствами. Они способны обеспечивать коллоидное растворение практически нерастворимых лиофобных веществ (солюбилизация). Например, водные растворы мыл способны солюбилизировать различные углеводороды. Солюбилизация происходит в результате перехода углеводородов во внутреннюю часть мицелл. Солюбилизация играет существенную роль в эмульсионной полимеризации и является одной из причин моющего действия полуколлоидов. [c.119]

Этим положением окончательно опровергается представление Грэма о двух категориях веществ и устанавливается, что одним из основных (но, как дальше увидим, далеко не единственным и даже не решающим) условий коллоидного состояния вещества является его степень дисперсности, ориентировочно равная 10 — 10 см , или, иначе, размер частиц этого вещества находится в пределах 10 —10" см (см. табл. 1, стр. 8). [c.16]

Коллоидное состояние вещества характеризуется существованием множества мельчайших частиц дисперсной фазы, распределенной в дисперсионной среде. Дисперсная фаза обладает весьма развитой поверхностью на границе раздела с дисперсионной средой. [c.28]

Вредное влияние примесей, содержащихся в промышленной воде, зависит от их химической природы, концентрации, дисперсного состояния, а также технологии конкретного производства, использующего воду. Все вещества, присутствующие в воде, могут находиться в виде истинного раствора (соли, газы, некоторые органические соединения, в коллоидном состоянии (алю- [c.73]

Высокомолекулярные соединения, как и любые Д1>угие вещества, при подходящих условиях могут быть получены в высокодисперсном — коллоидном состоянии. Такие дисперсии полимеров в нерастворяющих их жидкостях, большей частью в воде, называют латексами. Частицы дисперсной фазы латексов имеют близкую к сферической [c.296]

В золях, или коллоидных растворах, дисперсной фазой является твердое тело. Следует отметить, что термин коллоидный раствор не совсем правильный, так как истинные растворы — это гомогенные системы с молекулярной степенью раздробленности вещества, а коллоидные растворы — гетерогенные системы, обладающие межфазной поверхностью. По размерам частиц и по ряду свойств золи занимают промежуточное положение между истинными растворами и грубодисперсными системами — суспензиями. Золи — типичные коллоидные системы, которые наиболее ярко проявляют свойства, присущие веществу в коллоидном состоянии. [c.418]

Яркий пример глубокого изменения свойств вещества в коллоидном состоянии — упрочнение синтетических каучуков некоторыми высокодисперсными порошками. Например, при введении в натрий-бутадиеновый каучук канальной газовой сажи создается коллоидная система, в которой каучук (дисперсионная среда) на границе с сажей (дисперсной фазой) переходит в новое адсорбционно-ориентированное состояние, а механическая прочность полученной резины повышается в 10—20 раз по сравнению с резиной без сажи. Таким образом, благодаря тому что каучук, сажа и другие ингредиенты при смешении превращаются в многофазную коллоидную систему, оказалось возможным получить из натрий-бутадиенового каучука высококачественные резиновые изделия. [c.6]

В основе конденсационных методов лежит процесс образования частиц дисперсной фазы из вещества, находящегося в молекулярном или ионном состоянии. Необходимое требование создать пересыщенный раствор, из которого должна быть получена коллоидная система. Этого можно достичь при определенных физических и химических условиях. [c.104]

Коллоидные растворы представляют собой гетерогенную (двухфазную) систему, в которой одной фазой является коллоидно-раздробленное вещество (дисперсная фаза), другой — растворитель (дисперсионная среда). Коллоидное состояние вещества характеризуется определенной степенью раздробления этого вещества. В коллоидных растворах частицы представляют собой скопления многих молекул, составляющие целые агрегаты — мицеллы. Коллоидные растворы аэ.гъгваж) мицеллярными золями, а их водные растворы — гидрозолями. Для получения мицеллярных растворов и их длительного существования требуются некоторые непременные условия наличие двух взаимно нерастворимых компонентов и достижение коллоидной степени дисперсности вещества дисперсной фазы (размалывание, растирание, распыление и другие механические приемы дробления вещества). [c.34]

Коллоидное состояние вещества является особым состоянием материи. Предметом изучения коллоидной химии являются микрогете-рогенные системы, содержащие частицы от имеющих размер от Ю до Ю м. Все дисперсные системы состоят как минимум из двух фаз -дисперсной фазы и дисперсионной среды. Общие свойства коллоидных систем изложены в работах [222-224]. [c.40]

В книге даны сведения о дисперсности и коллоидном состоянии вещества и приведены примеры приложения коллоидной химии к решению ряда практических задач. По сравнению с предыдущими изданиями, вышедптмн в 1935 и 1937 гг., в книгу внесен ряд существенных дополнений, отражающих все новое, что появилось за последние годы в этой области науки. [c.2]

В процессе крашения они гидролизуются до исходных аминоазосоединений, которые затем из водной суспензии сорбируются волокном. В дальнейшем ионамины более не применялись и в настоящее время для крашения ацетатного шелка применяют главным образом дисперсные формы нерастворимых или малорастворимых в воде азокрасителей или антрахиноновых красителей. Дисперсные формы получаются путем обработки аминокрасителей различными вспомогательными веществами. Особенно благоприятствует переходу нерастворимых азокрасителей в дисперсное (коллоидное) состояние при крашении присутствие в них оксиалкиламинных остатков, например [c.247]

Измерение вязкости в зависимости от давления Erbring и Nisizawa выдвигают в качестве аналитического метода определения молекулярно-дисперсного или коллоидного состояния вещества. [c.31]

Поскольку дисперсная (прерывная) фаза находится в виде от дельных небольших частиц, то дисперсные системы, в отличие о гетерогенных со сплошными фазами, называют микрогетероген ными, а коллоиднодисперсные системы называют также ультра микрогетерогенными, чтобы подчеркнуть, что в этих система граница раздела фаз не может быть обнаружена в световом мик роскопе. Коллоидное сосгояине является предельно высокодис персным состоянием вещества. [c.306]

Добываемая нефть содержит значительное количество воды, механических примесей, минеральных солей. Поступающая на переработку нефтяная эмульсия подвергается обезвоживанию и обес-соливанию. Характерными чертами нефтяных эмульсий являются их полидисперсность, наличие суспендированных твердых частиц в коллоидном состоянии, присутствие ПАВ естественного происхождения, формирование при низких температура х структурных единиц. По данным [144] в процессе диспергирования капель воды в нефти образуется до триллиона полидисперсных глобул в 1 л 1%-ной высокодисперсной эмульсии с радиусами 0,1 10 мк, образующаяся нефтяная эмульсия имеет большую поверхность раздела фаз. Высокие значения межфазной энергии обуславливают коалесценцию глобул воды, если этому процессу не препятствует ряд факторов структурно-механический барьер, повышенные значения вязкости дисперсионной среды. Установлено, что повышению структурно-механической прочности межфазных слоев в модельной системе типа вода — мас о — ПАВ способствует добавка частиц гЛины [145]. Агрегативная устойчивость нефтяных эмульсий обеспечивается наличием в них ПАВ — эмульгаторов нефтяного происхождения так, эмульгаторами нефтяных эмульсий ромашкинской и арланской нефтей являются смолисто-асфальтеновые вещества, а эмульсий мангышлакской нефти алканы [144]. Интересные результаты об изменении степени дисперсности нефтяных эмульсий в зависимости от pH среды и группового состава нефтей получены в работе [146]. Механизм разрушения нефтяных эмульсий состоит из нескольких стадий столкновение глобул воды, преодоление структурно-механического барьера между rлoбyJ лами воды с частичной их коалесценцией, снижение агрегативной устойчивости эмульсии, вплоть до полного расслоения на фазы. Соответственно задача технологов состоит в обеспечении оптимальных условий для каждой стадии этого процесса, а именно - снижении вязкости дисперсионной среды (до 2—4 ммУс) при повышении температуры до некоторого уровня, определяемого групповым составом нефти, одновременно достигается разрушение структурных единиц уменьшении степени минерализации остаточной пластовой воды введением промывной воды устранении структурно-механического барьера введением определенных количеств соответствующих ПАВ — деэмульгаторов. Для совершенствования технологических приемов по обессоливанию и обезвоживанию нефтей требуется постановка дальнейших исследований по изучению условий формирования структурных единиц, взаимодействия [c.42]

С углублением переработки нефти содержание асфальто-смолистых веществ в топливах будет увеличиваться, поэтому все более острой становится проблема производства стабильных котельных топлив. Асфальтены в мазутах находятся в коллоидном состоянии. Устойчивость асфальтено-содержаших дисперсных систем зависит от природы циклического углеводорода и его 1Сонцентрации в дисперсной среде. Наличж ароматических и нафтеновых углеюдородов повышает седиментацион-ную устойчивость дисперсной системы, причем для ароматических углеюдородов этот эффект значительно больше, чем для нафтеновых ароматические углеводороды более склонны к взаимодействию с молекулами асфальтенов, растворимость последних тем больше, чем выше концентрация ароматического компонента. В такой среде асфальтены диспергируются с образованием тонкодисперсных коллоидньк и молекулярно-дисперсных частиц. В среде парафиновых углеюдородов образуется преимущественно грубодисперсная система. Так как нафтеновые угле-юдороды по строению являются промежуточными между парафиновыми и ароматическими, то и кинетическая и агрегативная устойчивость [c.111]

Один и тот же золь имеет различную окраску в зависимости от того, в проходящем или отраженном свете она рассматривается. Золи одно1о и того же вещества в зависимости от способа приготовления могут приобретать различную окраску— явление полихромии (многоцветности). Окраска золей в данном случае зависит от степени дисперсности частиц. Так, грубодисперсные золи золота имеют синюю окраску, большей степени дисперсности — фиолетовую, а высокодисперс-иыс — ярко-красную. Интересно отметить, что цвет металла в недисперсном состоянии не имеет ничего общего с его цветом в коллоидном состоянии. [c.297]

Свойства вещества в раздробленном, дисперсном ил1и коллоидном состоянии значительно отличаются от свойств того же вещества, находящегося в виде куска твердого тела илп некоторого объема жидкости. [c.417]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология