Образование осадка. Коллоидные системы

Дисперсные системы. Коллоидные растворы. Получение коллоидных растворов и и.х отличительные свойства. Степень дисперсности. Мицелла. Золи. Лиофильные и лиофобные коллоиды. Коагуляция и седиментация и причины образования осадка в коллоидных системах. Гели. Взаимная коагуляция коллоидов. Обратимые и необратимые коллоиды. [c.244]

Все реакции, приводящие к образованию осадков, могут быть использованы для получения коллоидных систем достаточно только создать условия, при которых укрупнение частиц не заходило бы очень далеко. Укрупнение зарождающихся частиц может происходить путем их роста в пересыщенной системе и путем слипания отдельных частиц между собой, т. е. коагуляции. [c.9]

Застудневание. Второй формой явной коагуляции лиофильных золей, включая в это понятие и растворы полимеров и коллоидные раствору в узком смысле, является процесс застудневания, или желатинирования. Точнее сказать, застудневание представляет собою лишь особый этап в общем процессе явной коагуляции. От другой формы явной коагуляции—высаливания—застудневание отличается тем, что при нем не происходит разделения системы на две фазы с образованием осадка, а вся система в целом переходит в особую, как бы промежуточную форму своего существования— студень (или по старой терминологии—гель). С этого промежуточного этапа явная коагуляция легко может перейти в заключительный этап также в виде двух форм или в виде высаливания, происходящего, как мы видели, при избыточном действии солей, или в виде так называемого синерезиса. [c.225]

ОБРАЗОВАНИЕ ОСАДКА. КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ 9.1. ОБРАЗОВАНИЕ ОСАДКА [c.123]

Происходит гидролитическое разложение присадок, содержащихся Б маслах и выпадение их в осадок. При этом масло часто мутнеет и в нем образуются гидрофильные эмульсии. Взаимодействие эмульсии с частицами несгоревшего топлива приводит к образованию нестабильной коллоидной системы, которая, как правило, расслаивается с образованием осадка. [c.47]

Образование коллоидных растворов может происходить при осаждении и растворении осадков и в ходе некоторых других химико-аналитических процессов. В коллоидных системах растворенное вещество находится в виде частиц размером см, что намного превышает размеры обычных ионов и молекул в истинном растворе, но значительно меньше, чем размеры частиц, выпадающих в осадок. В связи с такими размерами частиц вещество в коллоидном состоянии имеет развитую поверхность, способную адсорбировать большое число ионов, и адсорбированные ионы в значительной степени определяют свойства коллоидных растворов и их особенности. С химико-аналитической точки зрения важно отметить, что частицы коллоидного раствора проходят через обычные фильтры, применяемые в аналитической химии, и не выпадают в осадок даже при длительном хранении. В проходящем свете коллоидные растворы прозрачны и лишь при боковом освещении можно заметить, что они мутные. Это явление называют эффектом Тиндаля. Обнаружение эффекта Тиндаля является обычным экспериментальным доказательством существования коллоидного раствора. [c.98]

Для понимания механизма образования осадков могут быть полезны сведения об электронномикроскопическом исследовании структуры дизельного топлива [112]. Согласно литературным данным, моторные топлива рассматриваются в качестве полидисперсных коллоидных систем, в которых смолисто-асфальтеновые вещества находятся в растворенном или коллоидно-дисперсном состоянии. А дисперсная фаза в дизельных топливах существует в виде плотной сетчатой структуры, под микроскопом она выглядит в виде волнистой поверхности и при окислении подвергается действию кислорода [112]. Установлено, что при введении (или образовании) соединений с полярными группами структура дизельного топлива разрушается на отдельные фрагменты, которые коагулируют, что приводит к смолообразованию в системе. В свою очередь, присутствие в дизельном топливе частиц размером 0.2-1.2 мкм резко ухудшает его качество. [c.146]

В то время как лимитирующей стадией образования осадка является процесс на поверхности раздела, растворение осадка и его созревание по Оствальду, вероятно, лимитируются процессами диффузии [11]. Свободная энергия поверхности системы, содержащей частицы осадка различного размера, понижается за счет агломерации или созревания по Оствальду. Мелкие частицы находятся в равновесии с раствором при некоторой степени пересыщения Si, более крупные частицы — при более низкой степени пересыщения 52. В системе устанавливается пересыщение, промежуточное между 5i и S2, что ведет к растворению мелких частиц и дальнейшему росту более крупных. Агломерация является другим путем снижения общей поверхностной энергии. Скорость агломерации зависит от количества частиц и заряда их поверхностей. Для систем, содержащих менее 10 частица/мл, скорость агломерации незначительна даже при отсутствии заряда на частицах, а если заряд поверхностей частиц высок, то агломерации вообще не наблюдается. К числу стабилизируемых таким образом систем принадлежит коллоидный оксид кремния. [c.21]

Вероятные размеры первичных центров кристаллизации соответствуют формулам (СаРз) [Ва (50 )з1+ и т. п. Однако такие группы, по-видимо-му, еще не могут создать поверхности раздела. Образование первых частиц твердой фазы и срастание этих частиц в агрегаты, состоящие из нескольких десятков и сотен молекул, еще не представляет осаждения вещества. Эта стадия формирования осадка соответствует коллоидным системам. Из качественного анализа хорошо известно образование коллоидных растворов сульфидов металлов, например сернистого никеля. Произведение растворимости N 8 очень мало расчет, а также ряд экспериментальных методов подтверждают, что в коллоидном растворе N 5 никель количественно переходит в нерастворимое соединение. Тем не менее отделить сернистый никель от раствора в обычных условиях фильтрования невозможно, так как коллоидный раствор проходит через поры фильтровальной бумаги. [c.54]

Если каким-либо путем заряд коллоидных частиц уменьшить или полностью уничтожить, то диффузный слой разрушается, устойчивость коллоидной системы понижается, что приводит к слипанию и укрупнению частиц. Процесс укрупнения (слипания) коллоидных частиц, приводящий к образованию осадка, называется коагуляцией. [c.420]

При высокой степени пересыщения образуется большое число зародышей новой фазы. В результате вещество выделяется в виде большого числа мелких частиц, т. е. обладает сильно развитой общей поверхностью, характерной для коллоидных систем. Если среда не способствует стабилизации мелких частиц, то наиболее мелкие из них (так как характеризуются большей растворимостью, чем крупные) растворяются с образова нием пересыщенного по отношению к крупным кристаллам раствора. В результате последние будут расти за счет растворения мелких кристаллов. Подобный процесс укрупнения осадка часто наблюдается в разных системах. Если же высокодисперсное состояние частиц стабилизируется, например, путем адсорбции на поверхности их соответствующих ионов или образованием на них более или менее прочно связываемой гидратной (сольватной) оболочки, то коллоидная система может сохраняться во времени и укрупнение частиц происходит достаточно медленно. Следует подчеркнуть, что коллоидное состояние такой системы не зависит от аморфной или кристаллической структуры самих частиц. [c.21]

Размеры кристалликов, получаемых при образовании осадка, зависят главным образом от количества возникающих центров кристаллизации. Если возникает очень много этих центров, их рост прекращается еще до того, как кристаллики принимают заметные размеры. Такие мелкие кристаллики могут продолжительное время оставаться в растворе, образуя микрогетерогенную систему, в которой отдельные частицы отделены друг от друга и от раствора поверхностью раздела. Подобные микрогетерогенные системы называют коллоидными растворами. В проходящем свете они кажутся прозрачными, а при боковом рассмотрении — мутными., [c.128]

Для предупреждения образования коллоидной системы и для быстрой коагуляции образующегося аморфного осадка в анализируемый раствор предварительно добавляют коагулянт—нитрат аммония (или, что менее желательно, NH l). [c.292]

Несколько лет назад 3. Я. Берестнева и В. А, Каргин проделали очень убедительные эксперименты по электронографическому и электронно-микроскопическому исследованию процессов получения типичных лиофобных коллоидов. Было показано, что образованию кристаллических коллоидных частиц всегда предшествует выделение глобулярных и пленочных аморфных структур. Эти эксперименты могут быть истолкованы как доказательство того, что указанные системы, подчиняясь правилу фаз и соответственно законам равновесия смесей аморфных веществ (жидкостей), в определенных условиях распадаются на равновесные фазы, в которых лишь после этого совершается процесс дальнейшего превращения в кристаллические осадки. Подобное представление о механизме образования коллоидных золей может быть распространено и на случаи образования гелеобразных коллоидных систем из неорганических веществ. [c.23]

Действительно, в результате образования нерастворимых солей из интермицеллярной жидкости удаляется значительная часть электролита, который, как было указано выше, неодинаковой адсорбцией составляющих его ионов на коллоидных частицах создает условия, стабилизирующие эти частицы. По мере образования нерастворимого осадка происходит смещение адсорбционного равновесия — десорбция пептизирующего электролита, что ведет к понижению стабильности коллоидной системы, в некоторых случаях — вплоть до ее коагуляции. [c.103]

В отличие от существующих теорий Габер [20] высказал несколько иную точку зрения, в соответствии с которой в пересыщенных растворах могут образовываться как кристаллические золи, так и аморфные осадки. Габер полагает, что образование новой фазы будет зависеть от кинетики двух процессов — скорости упорядочения и скорости скучивания. Таким образом, Габер рассматривает кинетику образования коллоидного раствора во всей системе в целом, не уделяя внимания механизму образования отдельной коллоидной частицы. [c.168]

Разрушению коллоидной системы с образованием выпадающей второй фазы весьма способствуют загрязнения зольными элементами. Мельчайшие частицы продуктов коррозии металлов и окружающей пыли,- проникающих в топлива и масла, играют роль как бы центров, вокруг которых агрегируются органические частицы высокомолекулярных неуглеводородных примесей. Вот почему в составе осадков, лаков, отложений обнаруживается большое количество зольных элементов независимо от источника их накопления. [c.209]

Для обеспечения повышенной термической стабильности топлив целесообразно не связывать образующиеся свободные радикалы при помощи антиокислительных присадок, поскольку это трудно выполнимо, а использовать присадки, предотвращающие или существенно ограничивающие образование нерастворимых топливе полимеров из продуктов окисления — мономеров. В самом деле, первая фаза окисления топлив завершается на стадии образования сравнительно стабильных кислородных соединений— мономеров. Мономеры хорошо растворяются в топливе. Дальнейшее уплотнение мономеров связано с наращиванием молекул по месту свободных функциональных групп. Это достигается в результате реакций, протекающих со скоростями, намного меньшими, чем окисление. Глубиной уплотнения определяется образование жидкого или твердого полимера, плохо или совсем нерастворимого в топливе. С эксплуатационной точки зрения для топлива вполне приемлемо ограничение процесса окисления образованием лишь мономеров. Топливный раствор мономеров пройдет через фильтр, прецизионные пары насосов и топливорегулирующей аппаратуры, а также форсунки и сгорит. Однако совершенно необходимо предотвратить образование нерастворимых в топливе полимеров — смол и осадков. В том случае, если этого достигнуть полностью не удается, то для образовавшейся части полимеров необходимо обеспечить минимальный размер частиц, которые прошли бы через все зазоры, сколь малы они ни были бы. Гетерогенная система в топливе возникает с появления частиц размером много меньше 1 мк. Иными слО Вами, новая, вторая стадия окислительного уплотнения начинается в топливе с образования коллоидной системы, частицы которой подвергаются укрупнению под влиянием температуры, перемешивания, клеящей способности смол и других факторов. [c.279]

В процессе эксплуатации при работе масла в машине или механизме происходит изменение его химического состава, связанное в первую очередь с термоокислительными превращениями. В литературе это классифицируется иногда как коллоидное старение масла 95]. Дестабилизация системы выражается в коагуляции и последующей седиментации составляющих компонентов с образованием осадков, интенсифицируемых продуктами окисления масляной основы, разложения присадок, а также частицами износа. [c.47]

Из табл. 9-1 видно, что в отсутствие алюминия, когда осадок остается в виде коллоидной дисперсии, наступает равновесие распределения гомогенного типа, тогда как в присутствии ионов алю-миния, добавляемого в качестве коагулянта, система приближается к теоретически предсказываемому гетерогенному составу. В действительности этот предел никогда не достигается, так как образование осадка происходит путем приращения не бесконечно малых, а конечных количеств осаждающегося вещества. Рекристаллизация (старение) осадка тоже препятствует его изоляции от раствора. Интересно отметить, что когда осаждение проводили в присутствии красителя, тормозящего старение, соосаждение хлорида заметно [c.195]

Однако нефтяные дисперсные системы могут в значительной мере отличаться коллоидной устойчивостью, склонностью к коагуляции, расслаиванию, образованию осадков. Эти характеристики необходимо знать при подборе сырья для технологических процессов, приготовлении товарных продуктов (компаундировании). [c.211]

Факторы, определяющие размеры частиц осадка. Размеры частиц осадка очень сильно различаются в зависимости от структуры и условий его образования. На одном конце шкалы размеров находятся коллоидные системы, отдельные частицы которых столь малы, что неразличимы невооруженным глазом (10" —10 мм в диаметре). Такие частицы не осаждаются из раствора и не задерживаются обычными фильтрами. На другом конце шкалы находятся частицы размером порядка нескольких десятых миллиметра. Неустойчивая во времени система, состоящая из таких частиц, распределенных в жидкой фазе, называется кристаллической суспензией. Частицы кристаллической суспензии стремятся к быстрому осаждению и легко фильтруются. [c.142]

При брожении происходит не только образование спирта, но и другие химические процессы, а также физико-химические изменения во всей коллоидной системе сусла. Растворимость хмелевых смол и белковых веществ понижается, и они коагулируют с образованием пены и осадка. Образование пены связано с выделением пузырьков углекислого газа. Стойкость пены повышается благо--даря присутствию большого количества пенообразователей, которыми являются альбумозы, пептоны, горькие вещества хмеля, пектиновые вещества. [c.170]

Антиокислители способны снижать образование осадков в топливах только до определенного предела температур [3, 36]. Так, ионол улучшает фильтруемость топлива при 150 °С (рис. 20), но при 180 °С практически не оказывает на нее влияния. То же отмечено и при исследовании статическим методом п-оксидифениламина и ионола при 150 °С они снижают содержание осадка с 15 до 4—5 мг/100 мл, а при 175—200°С не эффективны. Это связано как с термической стабильностью и окисляемостью самих присадок, так и (главным образом) с механизмом процессов, приводящих к выделению осадков при высоких температурах [36, 87]. При температурах выше 150 °С, как правило, осадки выделяются с большой скоростью вследствие окисления смолистых веществ и разрушения коллоидной системы продукты окисления — топливо. Этот процесс не контролируется антиокислителями, поэтому при более высоких температурах образование осадков уменьшается только [c.100]

Условия образования осадка. Осадок МА образуется, когда значение ионного произведения [М+][А ] превысит значение произведения растворимости ПРма (см, разд. 3.4), т. е, когда возникнет местное пересыщение раствора, В этом месте появляется зародыш будущего кристалла (процесс зародышеобразования). С момента смешения растворов дЬ появления зародышей проходит определенное время, называемое индукционным периодом (от долей секунды до нескольких минут). При дальнейшем прибавлении осадителя более вероятным становится процесс роста кристаллов, а не дальнейшее образование зародышей. Зародыши соединяются в более крупные агрегаты, состоящие из десятков и сотен молекул (процесс агрегации). Эта стадия соответствует коллоидным системам. [c.142]

При хранении авиационных и автомобильных этилированных бензинов довольно часто наблюдается их помутнение и образование на дне резервуаров белых или желтых осадков. Образование этих осадков связано с разложением ТЭС и окислением малостабильных компонентов бензина. Основными компонентами осадков авиационных бензинов являются продукты разложения ТЭС. Процессы образования осадков интенсифицируются при повышении температуры. В южной климатической зоне летом осадки за счет разложения ТЭС в небольших емкостях (до 50 м ) могут образоваться через 2—Змее. Окисление ТЭС кислородом исследовано в работе [7]. Вероятный механизм образования осадков приведен на рис. 20 и особых пояснений не требует. Образование осадка проходит стадии окислительного уплотнения и деструкции, формирования коллоидной системы и коагуляции коллоидных частиц в осадок. Например, соединение (С2Н5)зРЬООС(СНР")ОРЬ(С2Н5)з разлагается, особенно при повы- [c.86]

Коагуляция (от лат. oagulatio — сгущение) — объединение мелких частиц в дисперсных системах в более крупные под влиянием сил сцепления. Ведет к выпадению из коллоидного раствора хлопьевидного осадка или к застудневанию. Коацервация (от лат. oa ervatio — собирание, накапливание) — расслоение коллоидной системы с образованием коллоидных скоплений (коацерватов) в виде двух жидких слоев или капель. К. может возникать в результате частичной дегидратации дисперсной фазы коллоида, являясь начальной стадией коагуляции. По теории А. И. Опарина К. сыграла большую роль на одном из этапов возникновения жизни на Земле. [c.67]

Полученные данные позволяют лучше понять механизм действия осадко-гелеобразующих композиций. Первой стадией при образовании любой новой фазы (в том числе геля или осадка) является образование зародышей. Размеры зародышей новой фазы имеют коллоидные размеры и, следовательно, обладают свойствами коллоидных систем. В условиях пористой среды конечные размеры частиц геля или осадка ограничены размерами пор (пористая среда является связанной коллоидной системой), а скорость их роста замедленна и определяется скоростью диффузии компонентов осадкогелеобразующей пары. Поэтому принципы коллоидной химии могут быть применены для объяснения механизма образования осадков и гелей в пористой среде. [c.108]

Вероятно, что коагуляция кремнезема под действием мономерных или одиночных катионов, поликатионов или положительно заряженных коллоидных частиц происходит посредством мостикового механизма, понимаемого в том смысле, что указанные положительно заряженные единичные образования служат как для нейтрализации отрицательных зарядов на кремнеземных частицах в точках их контакта, так и для образования осадка. Однако относительная эффективность многозарядных катионов зависит от того, какая доля этих агентов коагуляции адсорбируется на,,частицах кремнезема при критической концентрации коагуляции в растворе. Поскольку чем больше коагулянт по своему размеру и по числу положительных зарядов, тем выше при равновесии его адсорбированная доля, и оказывается, что полимерные разновидности проявляют гораздо большую эффективность по сравнению с мономерными. Так, О Мелиа и Стамм [257] отметили, что полимерные гидро-ксокомплексы железа(И1) адсорбируются значительно сильнее, чем мономерный трехзарядный ион металла. Такие комплексы действуют в качестве коагулянтов при гораздо более низкой суммарной критической концентрации коагуляции (к. к. к.), чем это имеет место для простых ионов Ре +, поскольку комплексы большей частью находятся в адсорбированном состоянии на кремнеземных частицах и лишь очень незначительная их доля остается в растворе. В случае же ионов Ре + только часть их адсорбируется на кремнеземе в точке к. к. к. Когда большая часть сложного коагулянта в рассматриваемой системе адсорбирована на частицах кремнезема, то соотношенпе между точкой к. к. к. и суммарной величиной поверхности кремнезема в системе становится более очевидным. Авторы пришли к заключению, что адсорбированные разновидности поликатионов железа (П1) вызывают агрегацию частиц кремнезема посредством формирования мостиков. [c.517]

В 1фоцессе роста размер частиц изменяется. Частицы диамефом см образуют коллоидную систему таким образом, процесс образования осадка обязательно включает стадию коллоидообразования. Коллоидные системы бывают лиофобными и лнофильными. [c.11]

Образование осадков гидроокисей алюминия и железа при гидролизе их солей также представляет типичный случай коагуляции коллоидной системы в момент ее возникновения. Такой процесс, как известно, является основой широко распространенного в практике химической очистки воды метода осветления и обесцвечивания природных вод коагуляцией. Он основан на добавлении в обрабатываемую воду каогулянтов (солей алюминия или железа), гидролизующихся в присутствии бикарбонатов природных вод с образованием сорбционно активных гидроокисей, которые извлекают из воды взвешенные вещества и окрашивающие органические примеси. [c.4]

Сущесгвование зарядов у частиц сильно влияет на многие свойства коллоидных систем и, в частности, на их устойчивость (стабильность). Если частицы не обладали бы электрическим зарядом, то они, сталкиваясь друг с другом, соединялись бы, постепенно укрупняясь, и с течением времени выделялись бы в виде хлопьев или осадков из раствора. Наличие же у них заряда, одинакового по знаку, предохраняет их от слипания в более крупные агрегаты и делает коллоидный раствор стабильным (устойчивым). В образовании заряда коллоидных частиц большую роль могут играть различные примеси, содержащиеся в системе или часто нарочно вводимые в коллоидную систему с целью ее стабилизации. Их называют в таких случаях стабилизаторами. [c.351]

На практике в шламонакопителе при поступлении очередного количества обводненного нафтешлама происходит нарушение условного равновесия системы (в результате перемешивания), со временем система стремится к достижению прежнего равновесия. Однако содержание воды в отстоявшемся осадке и его объем (см. табл. 6) увеличиваются с увеличением степени разбавления нефтешлама. Это происходит вследствие частичного разрушения коллоидных агрегатов нефтешлама и образования коллоидноевязанной воды, т.е. образования гидратных оболочек вокруг твердых частиц, не позволяющих им сливаться в большие агрегаты, что отвечает новому равновесному состоянию системы. Таким образом, объем нефтешлама в шламонакопителе увеличивается за счет его обводнения, но в результате продолжительного хранения и протекающих при этом физико-химических процессов, свойственных коллоидным системам, происходит его концентрирование. [c.18]

Основные соединения алюминия образуют истинные или коллоидные растворы в воде , весьма нестойкие. С течением времени или при повышении температуры они разлагаются с образованием осадка переменного состава , превращающегося в устойчивый комплексный ион [А11(ОН)у(Н20)2Р -г )+. В системе А1(0Н)з— АЬ(804)з—,Н20 (рис. 180) образуются твердые фазы 4АЬОз [c.633]

Иордис, исходя из способов приготовления различных золей, указывает, что в результате химического взаимодействия эти способы приводят к образованию нерастворимых соединений, и если при этом получаются устойчивые золи, то нужно предполагать, что или продукты реакции обладают какими-то новыми и странными свойствами, или уравнения реакций являются лишь грубым выражением процесса, в действительности протекающего более сложно, и требуют поэтому соответствующих поправок. Иордис подвергает сомнению правильность обычных химических уравнений и доказывает опытом, что образующиеся осадки никогда не имеют простого химического состава, а всегда содержат примеси исходных веществ он показал, что золь 5Юг всегда содержит минимальные примеси С1 и Na, причем эти примеси не случайны и не безразличны для коллоидной системы, а напротив, удаление этих примесей диализом ведет к осаждению золя, тогда как увеличение их количества повышает устойчивость золя. Состав коллоидной частицы, таким образом, не может быть дан обычной, простой химической формулой. Частица имеет сложный состав и построена по типу химических комплексных соединений. [c.191]

Ф. Сельми показал физико-химическое различие между системами, образованными осадками (псевдорастворами), и обычными (истинными) растворами. Т. Грэм предложил термин и понятие коллоиды и сформулировал некоторые положения коллоидной химии. [c.10]

Ф. Сельми показал физико-химическое различие между системами, образованными осадками (псевдорастворами), и обычными (истинными) растворами. Т. Грэм предложил термин и понятие коллоиды и сформулировал основные положения коллоидной химии. В. Гиббс установил зависимость между адсорбцией и поверхностным натяжением. Г. Фрейндлих и И. Лэнгмюр установили связь между величиной адсорбции и равновесной концентрацией адсорбирующего вещества. А. Эйнштейном и М. Смолуховским I развита современная молекулярно-статистическая теория броунов- [c.11]