Специфические особенности дисперсных систем

Несмотря на то, что аэрозоли широко распространены в природе и непрерывно образуются в результате человеческой деятельности, научное их исследование началось сравнительно недавно. Во второй половине XIX века несколько крупных физиков и математиков, заинтересовавшихся специфическими свойствами аэродисперсных систем, занялись их изучением. Вывод Стоксом формулы для сопротивления вязкой среды движению частиц, качественное исследование рассеяния света дисперсными системами, предпринятое Тиндалем, и количественное исследование того же явления, принадлежащее Релею, изучение атмосферных ядер конденсации Айткеном — примеры исследований, послуживших фундаментом для дальнейшего развития физики аэрозолей. Однако в начале XX века работа в этом направлении замедлилась в Связи с возникновением новой физики и, может быть, прекратилась бы совсем, если бы не интерес к аэрозолям, появившийся у работников в других отраслях науки и техники. Нужды промышленности, медицины (профилактики и терапии),сельского хозяйства и метеорологии настоятельно требовали изучения различных аспектов аэродисперсных систем. Во время первой и, особенно, второй мировой войны были предприняты обширные исследования химии и физики аэрозолей, в особенности дымовых завес в результате, за сравнительно короткий срок в этой области были достигнуты большие успехи. [c.14]

Наличие частиц дисперсной фазы и высокоразвитой поверхности раздела фаз в дисперсных системах обусловливает своеобразие их электрических свойств и, прежде всего, возникновение специфических, так называемых электрокинетических явлений, связанных с особенностями распределения заряда вблизи поверхности раздела фаз при адсорбции электролитов. [c.173]

Структура граничных слоев полимеров имеет большое значение для понимания механизма структурообразования в наполненных Дисперсных системах. Поэтому представляется важным рассмотрение адсорбции полимеров на границе раздела фаз и конформации адсорбированных цепей [24]. Адсорбция полимеров на твердых поверхностях из растворов весьма специфична и существенно отличается от адсорбции низкомолекулярных веществ. Специфические особенности связаны с тем, что при адсорбции на поверхность адсорбента переходят не изолированные полимерные молекулы (за исключением случая предельно разбавленных растворов), а агрегаты макромолекул или другие надмолекулярные образования, возникающие в растворах уже при относительно невысоких концентрациях. Модель адсорбции молекулярных агрегатов является [c.10]

Вторая стадия процесса выделения осадка — линейный рост зародышей — наступает после образования устойчивого критического зародыша — центра конденсации. Скорость этого процесса зависит от относительного пересыщения и размера самого зародыша. В основном он определяется диффузией выделяющегося из раствора вещества к поверхности зародыша. При малых пересыщениях образование твердой фазы протекает медленно и обычно получаются хорошо образованные кристаллы, с ростом пересыщения размер кристаллов уменьшается и можно получить частицы коллоидных размеров. По современным представлениям, новая твердая фаза, возникающая в пересыщенных растворах, в процессе формирования неизбежно проходит стадию коллоидной дисперсности. В зависимости от условий пересыщения раствора, свойств образующейся фазы, наличия в растворе поверхностно-активных веществ, коагулирующих ионов и др. процесс может либо затормозиться на этой коллоидной стадии, в результате чего образуется стабильная система золя, либо протекать в направлении укрупнения первичных частиц во времени. В том случае, когда укрупнение первичных частиц новой фазы происходит путем их агрегации, мы имеем типичный случай коагуляции в момент образования, характеризующейся рядом специфических особенностей. В процессе роста кристаллов или агрегатов их размеры и вес могут достичь столь значительной величины, что начинает сказываться сила тяжести и они оседают. [c.132]

Установление закономерностей влияния наполнителей на физико-ме-ханические свойства при формировании покрытий позволит выявить общность физико-химических процессов, протекающих при отверждении системы на границе полимер-наполнитель и полимер-подложка, а также их специфические особенности, обусловленные формой и структурой частиц наполнителя, значительно большей площадью контакта его с полимером вследствие их высокой степени дисперсности. Это позволит разработать единые методы понижения внутренних напряжений в полимерных покрытиях путем регулирования процессов на границе полимер-подложка и полимер-наполнитель. [c.163]

Проблема электрообработки дисперсных систем связана с целым рядом эффектов и процессов, происходящих в дисперсиях с жидкой дисперсионной средой при наложении на них электрического поля. Это, прежде всего, электрофорез, происходящий вследствие поляризации двойного электрического слоя (ДЭС) поляризация материала частиц возникающие при этом силы взаимодействия между частицами и полем, наиболее вероятные в полях высокой напряженности и неполярных средах особенности поведения частиц и структурообразования в неполярных и полярных средах. Кроме того, существуют специфические эффекты неоднородного электрического поля, в котором могут происходить процессы при напряженностях поля от самых малых до пробивных, электрический пробой в суспензиях и, как результат действия совокупности эффектов, разделение фаз в дисперсных системах. [c.14]

Внедрение методов электрообработки в технологию очистки жидкостей (особенно природных и сбросных вод) целесообразно проводить после предварительного выбора оптимальных режимов и их технико-экономической оценки. Такая точка зрения оправдывается тем, что даже незначительное содержание специфических примесей в воде с такими же основными характеристиками, как в аналогичном производстве, могут значительно изменять устойчивость воды как дисперсной системы. [c.206]

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]

Специфические особенности высококонцентрированных дисперсных систем по сравнению с традиционными объектами коллоидной химии — разбавленными коллоидами, а также их исключительное разнообразие и важное прикладное значение с достаточным основанием позволяют рассматривать высококонцентрированные системы как самостоятельный класс объектов современной коллоидной химии. [c.12]

Таким образом, структура трехфазных дисперсных систем с маловязкой жидкой средой в условиях сдвигового деформирования при вибрации проходит те же состояния, что и дисперсные системы с высоковязкой жидкой средой (см. разд. VI.3.2). Вместе с тем в процессе деформации дисперсных систем / и // обнаруживаются и специфические для каждой из них особенности. [c.236]

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]

Специфические конструктивные элементы машин пенной сепарации, а также особенности ведения этого процесса (подача обогащаемого материала на пенный слой, регулирование в широком диапазоне высоты пенного слоя, возможность изменения дисперсного состава газовой фазы и др.) позволяют обеспечить разработку и ускоренное внедрение относительно несложных, но принципиально новых способов управления процессом пенной сепарации и системы автоматического регулирования ка их основе. [c.244]

Специфические особенности дисперсной фазы синтетических латексов сравнительно мало влияют на свойства латексов как коллоидной системы. Это объясняется прежде всего наличием у каждой латексной частицы достаточно плотного адсорбционного слоя. Особенности дисперсной фазы начинают влиять лишь при очень глубоких изменениях, ведущих к разрушению латекса как коллоидной системы, например при коагуляции, при пленкооб-разовании в результате высыхания и т. д. В этом случае свойства коагулята и прочность полученных пленок определяются природой полимера. [c.514]

Сопоставляя соотношения (VI. 116), (VI. 117) и (VI. 119), можно сделать вывод, что в соответствии с теорией ДЛФО нейтрализационная коагуляция более характерна для систем с частицами, обладающими малым электрическим потенциалом. Особенно сказывается на коагуляции в таких системах специфическая адсорбция ионов добавляемого электролита, имеющих заряд, одноименный е зарядом противоионов двойного электрического слоя. Эти ионы, находясь в адсорбционном слое, резко снижают потенциал срд (VI. 117)—происходит нейтрализация фо-потенциала уже в адсорбционном слое. Так как при специфической адсорбции ионов возможна перезарядка поверхности частиц, то для нейтрализаци онной коагуляции характерна область между минимальной и максимальной концентрацией электролита. При введении электролита в количестве, превышающем некоторое максимальное значение, дисперсная система может перейти во вторую область устойчивости, в которой частицы будут иметь заряд, противоположный заряду частиц в первой области устойчивости. [c.335]

Понятие дисперсность неделесообразно распространять на гомогенные (молекулярные) растворы, на отдельные атомы, электроны, ядра и многие другие объекты, ибо это привело бы к потере специфических особенностей содержания, сохраняя лишь идею дискретности (зернистости) материи. Конечно, такое ограничение условно, и наиболее общие закономерности, связывающие воедино коллоидные системы с молекулярными, атомными, ядерными (например, гипотеза капельно-жидкого состояния ядра атома) и другими, могут быть установлены лишь на основе универсальности понятия дисперсности. Однако в начале изучения коллоидной химии целесообразно прежде всего уяснить специфику ее объектов. Таким образом, понятие дисперсности мы будем применять лишь к крупным (относительно обычных молекул) частицам и макромолекулам. В соответствии с этим все дисперсные системы можно классифицировать следующим образом [c.6]

ПО составу коллоидных растворов, к нему примыкают работы по растворению коллоидных частиц при разбавлении золей [18, 19]. Исследование взаимодействия коллоидных частиц имеет принципиальное значение, вытекающее из природы коллоидного состояния. Дисперсная фаза коллоидной системы — предельно раздробленное твердое тело или жидкость, у которых предельно развита поверхность. Исследования последних лет показали, что адсорбционное понижение твердости — проявление адсорбционного облегчения деформации — эффекта Ребиндера [20], в реальных твердых телах реализуется на глубину до нескольких тысяч ангстрем. Это дает основание полагать, что весь объем коллоидной частицы находится под воздействием поверхностных сил. Отсюда можно ожидать, что специфические особенности химических реакций между коллоидными частицами должны отличаться от соответствующих реакций в микроскопических телах и истинных растворах. Эти особенности могут проявляться в кинетике и даже в направлении реакции, исследованиями которых и занимался В. А. Каргин (в начале совместно с А. И. Рабиновичем). Реакции между коллоидными частицами оказывают влияние на многие процессы в природе и технике миграцию и структурообразование почвенных коллоидов [6, 21], формирование дисперсных минералов [22], водоочистку методом коагуляции и др. Значение этой проблемы начало выясняться уже давно, но до В. А. Каргина работы, посвященные ей, были немногочисленными [23, 24], что, по-видимому, объясняется методическими трудностями. Сконцентрировав внимание на взаимодействии одноименно заряженных частиц из различных коллоидных систем и используя свои методические и адсорбционные исследования, В. А. Каргин существенно продвинул разработку проблемы применительно к ряду классических золей серы и ртути, галоидных соединений серебра и сернистого мышьяка или сурьмы, трехокиси урана и пятиокиси ванадия и др. [c.85]

Дальнейшее развитие системы расчета, расширение области ее применения авторы видят как в углублении и уточнении сделанного аналитического описания, так и во включении в систему дополнительных расчетных блоков, учитывающих ряд специфических особенностей пенного тушения. К ним прежде всего относятся процессы разрушения пены от контакта с нагретой поверхностью горючего, в том числе и с полярными жидкостями, взаимосвязь структурных параметров пены и свойств пенообразователя с реологическими характеристиками пенного слоя и интенсивностью ее разрушения за счет синерезиса и воздействия лучистого теплового потока, учет влияния качественного и количественного состава дисперсной фазы пены на процесс тушения в открытом или замкнутом пртстранстве и т.д. [c.4]

Многие специфические свойства аэрозолей связаны с особенностями дисперсионной среды — воздуха, его низкой вязкостью и малой электропроводностью. Лиофобность аэрозолей и высокие коэффициенты диффузии в газовой фазе обусловливают большую скорость процессов изотермической перегонки и коагуляции, следствием которых является нарушение агрегативной устойчивости системы. Малая вязкость дисперсионной среды приводит к тому, что частицы быстро оседают, н аэрозольная система разрушается при значительно меньших размерах частиц или их агрегатов, чем лиозоли. В результате концентрация и дисперсность исходно высокодпсперсных аэрозолей достаточно быстро падают. В реальных аэрозолях концентрация дисперсной фазы, как правило, составляет не более 10 —10 частиц/см , что значительно ниже концентрацин лиозолей, достигающей 10 частиц/см . Размер частиц в большинстве аэрозолей оказывается в интервале 10 —10 см более крупные частицы быстро оседают, а мелкие исчезают вследствие коагуляции. [c.272]

Таким образом, сложность полимерного состояния вещества, специфические свойства полимеров и особенности протекания в них процессов фазового разделения, определяемые неравновесностью этих процессов, позволяют выделить особый класс полимерных дисперсных систем — систем с незавершенным фазовым разделением, где в результате ряда термодинамических и структурных факторов возникают частицы дисперсной фазы, нетипичныа для классических коллоидных систем и описываемые только в рамках новых представлений о механизме фазового распада в гетерогенных многокомпонентных системах. [c.192]

Наряду с высокой дисперсностью обычный аэросил обладает специфической поверхностной структурой, представленной гидроксильными и силоксановыми группами 12,3]. По мнению ряда ученых, эти группы, особенно гидроксильные, определяют основные адсорбционные характеристики аэросила. При взаимодействии его с различными органическими веществами вследствие возникновения водородных связей на поверхности )аздела в наполненных системах появляется сетчатая структура 31. Для лакокрасочных, клеевых и других составов ее появление является желательным. В других системах, например силиконовых резиновых смесях, возникновение такой структуры недопустимо, поскольку приводит к потере сырой резиной технологических свойств. Для предотвращения структурообразо-вания полимерных систем при наполнении их аэросилом, наряду с применением стабилизаторов, целесообразно модифицировать поверхность аэросила. [c.13]