Коллоидные системы, их свойства и методы их получения

Коллоидные системы занимают по степени дисперсности промежуточное место между грубодисперсными системами и молекулярно-дисперсными поэтому и получение их можно осуществлять, исходя из грубого материала путем достаточного его раздробления дисперсионные методы) или, наоборот, исходя из более мелких частиц — молекул, ионов или атомов, вызывая их соединение (конденсацию) до частиц требуемых размеров конденсационные методы). Особое место в этом отношении занимают высокомолекулярные органические коллоиды, у которых сами молекулы уже обладают размерами порядка размеров коллоидных частиц. Эти вещества даже при молекулярном распределении в соответствующем растворителе обладают свойствами коллоидов. Рассмотрим сначала дисперсионные методы. [c.352]

КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ, ИХ СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ [c.132]

Дело в том, что дисперсная фаза большинства коллоидных систем по своим химическим свойствам является практически нерастворимой в данной дисперсионной среде. Для получения той или иной системы прибегают к искусственным приемам получения коллоидов. Наиболее распространенный метод получения — это такая обменная реакция, при которой два легко растворимые вещества, вступая в реакцию, образуют третье, в данной среде практически нерастворимое. В качестве примера такой обменной реакции может быть приведено образова- [c.265]

По степени дисперсности углеродные компоненты наполнителя делят на коллоидно- и грубодисперсные системы. Коллоиднодисперсные системы обладают наиболее высокой удельной поверхностью благодаря малым размерам частиц (10—10 А). Малые размеры частиц и большая их удельная поверхность (20—. 300 м /см ) обеспечиваются специальными методами получения нефтяного углерода из газообразного и жидкого сырья при высоких температурах в газовой фазе. К таким нефтяным углеродам относят сажу. По принятому в нашей стране стандарту (ГОСТ 7885—77), сажи в зависимости от их влияния на прочностные свойства и износостойкость резины существенно различаются по активности. [c.80]

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]

Если бы растворы высокомолекулярных веществ представляли собой такие же системы, то, несомненно, они должны были быть отнесены к настоящим коллоидным системам. Действительно, ряд авторов [3, 4] считают, что растворы высокомолекулярных веществ обладают теми признаками коллоидных растворов, которые перечислены выше, и поэтому относят их к коллоидным растворам, являющимся микрогетерогенными и термодинамически неустойчивыми. В качестве основного доказательства микрогетерогенности обычно фигурирует неприменимость правила фаз к процессам растворения и осаждения высокомолекулярных веществ, что в наиболее общей форме было сформулировано в правиле осадков Во. Оствальда. Вторым доводом служит явление старения и, вообще, наличие необратимых процессов (гистерезисные явления при осаждении и растворении). Косвенным доказательством наличия микрогетерогенности раствора высокомолекулярных веществ являются плохая воспроизводимость результатов, получаемых различными авторами при исследовании растворов высокомолекулярных веществ, и зависимость свойств этих растворов от метода их получения. [c.243]

Этот метод для коллоидных систем очень наглядно дает полную картину свойств системы при всех количественных соотношениях веществ. Этим способом можно, например, изучить явление эмульгирования, пептизации и пр. Надо иметь при этом в виду, что в то время как в кристаллоидных системах этим способом изучают системы, уже находящиеся в равновесии, в коллоидных системах, где имеется явление старения, полученные диаграммы характеризуют, таким образом, определенный момент жизни системы. [c.279]

Глава I. Коллоидные системы, их свойства и методы получения. ..................... [c.297]

Здесь уместно указать, что наряду с типичными необратимыми и обратимыми системами, согласно классификации Зигмонди и Фрейндлиха, существуют и промежуточные системы, которые трудно отнести к какому-нибудь одному из обоих классов. Это, например, золи гидроокисей некоторых металлов А1(0Н)з, Ре(ОН)з, 5п(ОН)4. Исследование с помощью оптических методов указывает на присутствие в этих системах коллоидных частиц (агрегатов молекул). Имеются и другие основания считать эти системы гетеро-генными. Вместе с тем эти системы обратимы, могут быть получены с достаточно большой концентрацией дисперсной фазы и менее чувствительны к электролитам, чем типичные лиофобные системы. Такие свойства этих систем обычно объясняют исключительно большой гидратацией содержащихся в них частиц. Однако в последнее время ряд исследователей стали считать, что в этих системах в зависимости от способа получения дисперсная фаза может находиться как в виде коллоидных частиц, так и в виде макромолекул. Природа этих растворов до сих пор окончательно не ясна. К этому вопросу мы еще возвратимся в гл. IX и XIV. [c.27]

Продолжается активное развитие ряда фугих направлений коллоидно-химической науки и смежных областей знания учения об аэрозолях (играющего важную роль в создании методов защиты окружающей среды от загрязнения) физикохимии электроповерхностных явлений, включая коллоидно-химические аспекты борьбы с коррозией термодинамики поверхностных явлений и фазовых равновесий в дисперсных системах, теории электрокинетргаеских и оптических свойсгв коллоидных дисперсий изучения коллоидных свойств дисперсий ВМС (включая методы получения полимерных покрытий, особенности латексной полимеризации) исследований специфических коллоидно-поверхностных эффектов в кристаллах особенностей смачивания и других поверхностных явлений в высокотемпературных системах. Энергично развивается физико-химическая механика природных дисперсных систем (глинистые минералы, уголь, торф и др.) конструкционных и строительных материалов (стали, сплавы, керамика, материалы на основе минеральных вяжущих веществ) контакта твердых поверхностей, трения, смазывающего действия. [c.14]

Эмульсии, образованные звуковыми и ультразвуковыми методами, вообще говоря, не отличаются от эмульсий, полученных в гомогенизаторах, коллоидных мельницах или смесителях. Размеры частиц, устойчивость и другие свойства зависят от характеристик использованной при эмульгировании акустической аппаратуры, а также от времени озвучивания. Можно сказать, что для практически любой системы двух жидкостей акустические методы позволяют получить столь же хорошие эмульсии, как и любые другие методы эмульгирования. [c.54]

Химическое строение поверхности пигментных частиц определяет их коллоидно-химическое поведение в красочных системах (диспергируемость, агрегативную устойчивость), адсорбционные свойства и взаимодействие с пленкообразователем в красочных системах и в покрытиях, а также основные пигментные характеристики (цвет, фотохимическая активность, пассивирующее действие антикоррозионных пигментов). Поэтому технические свойства пигментов и содержащих их красочных систем и покрытий зависят не только от природы пигмента, но и от метода его получения, выделения из реакционной среды и последующей обработки, а иногда и от условий хранения. [c.34]

Производство аэрозолей методом электрического дробления представляет немалый интерес в том отношении, что размеры образующихся частиц весьма близки друг к другу, точнее, интервал размеров достаточно узок. Если через полученный таким образом аэрозоль пропустить световой пучок, то свечение рассеянного света (эффект Тиндаля) будет очень ярким, что и указывает па монодисперсность коллоидной системы. Типичное распределение частиц по размерам представлено на рис. 1.22. Используя это свойство, Наваб и Мэзон (1958) получили эмульсию, близкую к моно-дисперсноп. [c.58]

Для удовлетворения указанных требований к объемным свойствам маслорастворимых ингибиторов выбирают те вещества, которые способны к поляризации системы. Это — микрокальцит (доломит), порошки металлов или их оксидов, дисульфид молибдена, графит, нитрит натрия (сегнетоэлектрик). Особенно сильно поляризуют ПИНС (и другие смазочные материалы) ферромагнитные материалы — мелкодисперсные частицы железа, никеля или кобальта. Получение тонких, модифицированных дисперсий наполнителей обеспечивается разными технологическими приемами. Используют струйные мельницы (в том числе во встречных потоках), коллоидные мельницы разных модификаций, эффективные магнитные реакторы-диспергаторы с вихревым слоем ферромагнитных частиц (АВС-100, АВС-150) ультразвуковые и магнитострикционные диспергаторы, дезинтеграторы, получившие значительное распространение в последнее время [117—122]. Тонкие дисперсии порошков металлов получают также электроискровым и электрохимическими методами 118], дисперсии карбонатов металлов — методом карбонатации 17, 18]. Для модификации поверхности наполнителей используют самые разнообразные гомогенизаторы — отечественные ультразвуковые типа АГС-6, ГАРТ-Пр, зарубежные типа Фирма и Корума и пр. [c.160]

В это же время М. Фарадей разработал методы получения золей металлов (например, Аи, Ag) и показал, что коллоидные частицы в них состоят из чистых металлов. Таким образом, ко второй половине XIX в. сложился ряд представлений о жидких коллоидных растворах и других дисперсных системах. Обобщение в 60-х годах XIX в. этих взглядов, формулировка основных коллоидно-химических идей и введение термина и понятия коллоиды принадлежат Грэму. Изучая физико-химические свойства растворов, в частности диффузию, он обнаружил, что вещества, не кристаллизующиеся из раствора, а образующие студневидные аморфные осадки (АЬОз, белки, гуммиарабик, клей) обладают весьма малой скоростью диффузии, по сравнению с кристаллизующимися веществами (Na I, сахароза и др.), и не проходят через тонкие поры, например пергаментные мембраны, т. е. не диализируют, по терминологии Грэма. Основываясь на этом свойстве, Грэм разработал метод очистки коллоидов от растворенных молекулярных веществ, названный им диализом (см. главу II). После того, как был найден способ получения чистых объектов исследования, началось бурное развитие коллоидной химии. [c.18]

Дальнейшая разработка метода молекулярных пучков, предложенного Семеновым и Шальниковым [1], а также Богданди, Бемом и Поланьи [2], привела Рогинского и Шальникова [3] к открытию нового метода получения коллоидальных систем совместной конденсацией на охлажденной жидким воздухом поверхности паров компонентов системы. Смешение этих компонентов в состоянии крайне высокой степени дисперсности приводит, по крайней мере в первой стадии процесса — до плавления полученного коллоидального льда ,— к высокой дисперсности системы, а то обстоятельство, что весь опыт протекает в высоком вакууме, позволяет получать и изучать коллоиды, которые хотя и были получены раньше [4—6], но обладали очень малой продолжительностью жизни и немедленно разлагались при соприкосновении с воздухом, что делало невозможным изучение их коллоидных, электрохимических, оптических и прочих свойств. [c.149]

Современная коллоидная химия развивается главным образом в двух важнейших направлениях во-первых, в направлении изучения свойств дисперсных фаз и механизма их взаимодействия с различными дисперсионными средами для разработки теории лиофильности и, во-вторых, в направлении развития физико-химической механики, изучающей процессы структурообразования в дисперсных системах и методы управления их механическими свойствами. Следует кратко остановиться на некоторых достижениях и задачах этих двух направлений применительно к таким объектам коллоидной химии, как дисперсные, главным образом, глинистые минералы, которые представляют большой интерес для получения катализаторов, адсорбентов, наполнителей, высококачественных бурювых растворов, строительных материалов и т. д. [1—4]. . [c.3]

Мы остановились на рассмотрении этих примеров, чтобы, с одной стороны, показать всю сложность проблемы получения коллоидных систем и трудность вследствие этого описания строения их мицелл, а с другой стороны, дать ясное представление о возможных путях использования в промышленности методов получения коллоидов. К лиофобным системам следует отнести и эмульсии, устойчивость которых также связана только с активностью стабилизатора к водной фазе. Рассматривая всю совокупность изложенных фактов, мы приходим к выводу, что в настоящее время хотя бы в практических целях следует пользоваться общим правилом заряд ядра коллоидной частицы определяется родственными ионами или группами. Это чисто эмпирическое правило позволяет достаточно хорошо ориентироваться в этой области независимо от сложности состава ядра коллоидной частицы. Пользуясь им, можно большей частью предсказать все основные свойства кол-.яоидных часиц. Например, частица иодистого серебра в избытке AgNOз будет иметь положительный заряд [c.197]

Для исследуемых систем были оценены термомеханические свойства методом порошковой термомеханики [9]. Зависимость температуры стеклования Тс исследуемых смесей от содержания в них сополимера ММА — БА имеет сложный характер (рис. 2, кривая 1). При небольших добавках сополимера (до 2%) отмечено снижение Гс смеси. Увеличение содержания сополимера до 5% повышает Гс. Дальнейший рост доли сополимера ММА — БА в исследуемых системах приводит к появлению двух Тс и некоторому их снижению. Полученную зависимость Тс исследуемых смесей от их состава, вероятно, можно также объяснить переходом системы из гомогенной в гетерогенную через коллоидно-дисперсное состояние. Снижение же температуры текучести Тт смесей при увеличении доли сополимера в них связано с пластифицирующим действием используемого модификатора. [c.78]

Свободнодисперсные системы (СДС) относятся к наиболее изученным объектам коллоидной химии. Научные основы фнзикохимии СДС и связанных с ними поверхностных явлений изложены в классических и современных курсах коллоидной химии [171...174] и других фундаментальных работах [175,176]. Однако развитие науки и техники требует формирования научных основ прикладных ответвлений коллоидной химии, от чего в значительной мере зависит решение проблем интенсификации промышленности и создания новых материалов. Хотя нефтяные системы давно изучаются коллоидной химией, комплексный и целенаправленный характер в аспекте формирования коллоидной химии и физико-химической механики нефти и нефтепродуктов эти исследования приобрели сравнительно недавно [34,51,177,178]. На данном этапе развития коллоидной химии НДС важно не только теоретическое и экспериментальное исследование основных ее проблем, но и анализ и обобщение результатов исследований состава, структуры, свойств и технологии получения нефтяных систем, выполненных с использованием методов химии и химической технологии переработки нефти и газа, с позиций коллоидной химии и физико-химической механики дисперсных систем. Это способствовало бы развитию коллоидной химии нефти и нефтепродуктов и получению новой научной информации при меньших материальных и духовных затратах. [c.85]

При получении коллоидных и микрогетерогенных систем с твердой дисперсионной средой методом диспергирования в расплавленной среде диспергируется газ, жидкость или твердое вещество. Такой расплав, обладающий еще свойствами жидкости, называется пирозолем. При охлаждении пирозоля он затвердевает и образует коллоидную или микрогетерогенную систему с твердой дисперсионной средой. Как мы видели на примере рубинового стекла, устойчивость пирозоля, а следовательно, и дисперсность системы с твердой средой можно повысить введением соответствующего стабилизатора. [c.398]

В период 1931—1934 гг. В. А. Каргин с соавторами опубликовал небольшую серию статей, в которых описывались способы получения и свойства органозолей металлов. Эти исследования составили отдельный цикл работ В. А. Каргина и его школы в области коллоидной химии [25]. Органозоли металлов — интересная группа коллоидных систем. Этот своеобразны класс коллоидных систем был исследован весьма мало, так как получение их ввиду крайней неустойчивости являлось весьма сложной задачей. Для получения органозолей металлов был использован метод молекулярных пучков [26, 27]. В работах было показано, что изученные органозоли металлов первой и второй групп периодической системы являются ионостабилизированными системами, причем частицы их заряжены отрицательно относительно дисперсионной среды. Обнаружены незначительная растворимость коллоидного натрия и калия в таких дисперсных средах, как этиламин, и совместное существование [c.85]