Коагуляция и структурообразование

В процессах коагуляции, структурообразования и осаждения карбоната кальция и гидроокиси магния принимают участие находящиеся в рассоле частицы механических примесей. Частицы гидроокиси магния и карбоната кальция захватывают и адсорбируют на своей поверхности как механические, так и органические примеси, находящиеся в грубодисперсном, коллоидном и растворенном состоянии. [c.69]

Укрупнение частиц дисперсной фазы при потере агрегативной устойчивости достигается в результате изотермической перегонки (растворение мелких и рост крупных частиц в соответствии с уравнением Кельвина) или за счет слипания (слияния) частиц — коагуляции. Наиболее распространен процесс коагуляции. В зависимости от природы системы и концентрации дисперсной фазы этот процесс может заканчиваться или осаждением частиц, или структурообразованием. [c.160]

Коагуляция как фактор структурообразования [c.71]

Однако материалы с высокой химической активностью вызывают быструю коагуляцию силиката и быстрое структурообразование. Поэтому в суспензиях с гидратационно-активной дисперсной фазой (портландцементом, шлаком) применяют небольшие концентрации растворимого силиката, и он выступает уже не как ос- [c.147]

Многообразие свойств коллоидных систем обусловливается различными факторами, в том числе составом и строением междуфазных адсорбционных слоев. Эти слои определяют также и электрические свойства, изучение которых позволяет ближе подойти к разработке теории структурообразования, устойчивости и коагуляции коллоидов. [c.77]

Таким образом, механизм застудневания и механизм коагуляции коллоидов аналогичны. Поэтому старый термин — застудневание— предложено заменить (Ребиндер) более общим, выражающим и механизм явления коагуляционное структурообразование. [c.230]

Учитывая, что механизм застудневания и коагуляции имеет много общего, в последнее время предложено термин застудневание заменить более общим названием коагуляционное структурообразование . [c.235]

Добавляя вещества, модифицирующие поверхность (ПАВ, электролиты), можно изменять ее лиотропные свойства и тем сЯ мьш способствовать или препятствовать образованию структур, т. е. влиять на их свойства. Так, в системах с водной средой электролиты частично дегидратируют поверхность, способствуя структурообразованию при некоторой оптимальной концентрации. При более высоких концентрациях электролита дегидратация происходит по всей поверхности и вследствие полной коагуляции структура не образуется. [c.269]

Процессы взаимодействия между коллоидными частицами дисперсной фазы, рассмотренные в настоящей главе, далеко не всегда идут по типу необратимой коагуляции. Во многих случаях взаимодействие приводит к образованию своеобразных структурированных систем, сохраняющих высокую дисперсность. Обратимся теперь к изучению процесса структурообразования и свойств структурированных систем, весьма важных в практическом отношении. [c.258]

Так, в системах с водной средой электролиты частично дегидратируют поверхность, способствуя структурообразованию при некоторой оптимальной концентрации. При более высоких концентрациях электролита дегидратация происходит по всей поверхности и в результате коагуляции образуется осадок. Влияние модификаторов напоминает действие лекарственных средств, обычно содержащих ядовитые вещества оптимальные концентрации способствуют лечению, тогда как более высокие — отравляют организм. [c.259]

Особенности структурообразования золей гидроокисей А1 и Ре, проявляющиеся в формировании крупных хлопьев, способствуют и достаточно быстрой коагуляции. Поглощение частиц загрязнений крупными хлопьями протекает значительно быстрее, чем без последних. Этому способствует режим перемешивания, приводящий к так называемой градиентной коагуляции, скорость которой пропорциональна кубу размеров хлопьев и градиенту скорости течения. [c.341]

Коагуляционные дисперсные структуры образуются пигментами и наполнителями лаков, красок, полимеров. Характерный пример тиксо-тропных структур — это пространственные сетки, возникающие в дисперсиях глин при их коагуляции под действием электролитов благодаря способности к структурообразованию в водных средах высокодисперсные (бентонитовые, монтмориллонитовые) глины широко используются в качестве основного ко.мпонента промывочных буровых растворов (см. 3 данной главы). [c.320]

Структурообразование в дисперсных системах является результатом самопроизвольно протекающих (термодинамически выгодных) процессов сцепления частиц, приводящих к уменьшению свободной энергии системы, например процессов коагуляции дисперсной фазы или конденсации вещества в местах контакта частиц. Развитие пространственны сеток (дисперсных структур) различных типов лежит в основе способности дисперсной системы становиться материалом с определенными механическими свойствами, т. е. выступать в новом по сравнению с исходным (несвязным) состоянием качестве [c.375]

На рис. 21 и 22 приведены результаты комплексного исследования процессов структурообразования и гидратации [147, 198]. Кривая структурообразования цементного камня с начала зарождения дисперсной структуры является интегральным выражением непрерывно происходящих и накладывающихся один на другой физико-химических процессов растворения, гидратации, коагуляции и др. При рассмотрении стадий структурообразования можно говорить о преобладании одних процессов над другими в аспекте структурообразования и изменения степени гидратации картина представляется следующей. [c.62]

Произведя вибрацию, мы можем сблизить частицы и увеличить число коагуляционных контактов. Образовавшиеся агрегаты из коллоидных частиц к концу первой стадии уже не способны к интенсивному броуновскому движению и соединены между собой отдельными звеньями в пространственный коагуляционный каркас (максимум на кривой структурообразования). В этот момент естественно подготовлены условия для образования зародыша будущей кристаллизационной структуры. Именно в таком состоянии структуры наиболее рационально сообщить системе энергию для преодоления энергетического барьера в процессе коагуляции, что приведет к большему числу коагуляционных контактов и сблизит частицы. [c.194]

Природная глина является продуктом коагуляции, проходящей в геологическом масштабе. В глинистых суспензиях коагуляция в различных ее формах также является доминирующим состоянием. Соответственно все процессы приготовления, обработки и применения буровых растворов направлены по пути ослабления коагуляции (пептизация и разбавление), ее сдерживания или предотвращения (стабилизация, коллоидная защита), регулирования (ингибирование) или усиления (электролитная, температурная агрессия, концентрационное загущение). Эти изменения смещают равновесие в сторону усиления или ослабления связей между глинистыми агрегатами, влияют на их лиофильность и дисперсность. В результате устанавливаются промежуточные равновесные состояния, которые и определяют технологические показатели буровых растворов. Таким образом, все протекающие в них изменения являются различными формами единого коагуляционного процесса, управляемого общими. закономерностями системы глина — вода, в которой этот процесс реализуется, и его физико-химическим механизмом. Проявлением этого механизма является модифицирование твердой фазы путем поверхностных реакций замещения и присоединения, включающих в себя гидратацию, ионный обмен и необменные реакции. Такого рода модифицирование, осуществляемое обработкой химическими реагентами, определяет уровень лиофильности системы, сдвигая его в должном направлении. При этом получают развитие факторы, влияющие на дисперсность, — набухание, пептизация или, наоборот, структурообразование и агрегирование. [c.58]

Таким образом, коагуляция и структурообразование не могут быть охарактеризованы однозначно. Общая тенденция направлена в сторону коагуляции с образованием специфических сопряженных структур, но в зависимости от условий и действия различных, зачастую противоречивых, факторов направление процессов и их развитие могут существенно изменяться. [c.87]

Для борьбы с этими осложнениями широкое распространение получило ингибирование буровых растворов. Целью его является модифицирование твердой фазы, снижение ее гидрофильности и способности к пептизации. Ингибирование осуществляют путем строго дозируемой коагуляции, при которой структурообразование приостановлено на определенном уровне, а пептизация и размокание предотвращены или сильно ограничены. Избыток стабилизирующих реагентов доводит систему до состояния стабилизированного разжижения. [c.333]

В процессе очистки рассола может добавляться хлорное железо для улучшения структурообразования осадка, а также коагуляции и процессов сорбции различных примесей на образовавшемся осадке гидроокиси железа [35]. Хлористый алюминий для этой цели непригоден из-за значительной растворимости его гидроокиси в щелочных растворах. Растворимость гидроокиси железа увеличивается с ростом избытка щелочи [3] [c.209]

При фиксации частиц в структуре, соответствующей ближней коагуляции, прочность коагуляц. контактов возрастает до 10 - 10 Н, а расстояние между частицами снижается до 10 м. На этой стадии могут возникнуть и атомные (точечные) контакты, характеризующиеся прочностью 10 -10 Н/контакт. На практике чаще встречаются коагуляц. структуры обоих типов. Для повышения стабильности структур, регулирования реологич. св-в и управления процессами структурообразования воздействуют на прочность контактов путем модификации пов-сти частиц добавками ПАВ или путем создания в р-ре пространств. структуры высокомол, орг. полимера (см. также Коагуляция, Структурообразование в дисперсных системах). [c.173]

Большую роль в дисперсных системах играют поверхностные явления, главной составляющей кото1НХ являются контактные взаимодействия при сближении частиц на достаточно малое расстояние. Эти взаимодействия оказывает существенное влияние на адсорбционные процессы, моди кацию свойств поверхности и другие поверхностные явления, регулирующие силовое взаимодействие поверхности частщ в газах л жидкостях. Они обусловливают такие макроскопические эффекты, как коагуляция, структурообразование, объем и прочность осадков, поведение смазочных материалов при трении и др. [17]. [c.5]

Обоснование структурновязких свойств коллоидов и дисперсных систем иа основе исследования процессов коагуляции (структурообразования) и/особых свойств тонких (сольватных) слоев жидкости. [c.251]

Укрупнение частиц может идти двумя путями. Один из них, называемый изотермической перегонкой, заключается в переносе вещества от мелких частиц к крупным, так как химический потенциал последних меньше (эффект Кельвина). В результате мелкие частицы постепенно растворяются (испаряются), а крупные растут. Второй путь, наиболее характерный и общий для дисперсных систем, представляет собой /соаг(/ля <и/о, заключающуюся в слипании (слиянии) частиц дисперсной фазы. В общем смысле под коагуляцией понимают дотерю агрегативной устойчивости дисперсной системы. Коагулящ я в разбавленных сИЖМах приводит к потере, седимеитационной устойчивости и в конечном итоге к расслоению (разделению) фаз. К процессу коагуляции относят адгезионное взаимодействие частиц дисперсной фазы с макроповерхностями. В более узком смысле коагуляцией называют слипание частиц, процесс слияния частиц получил название коалесценции. В концентрированных системах коагуляция может проявляться в образовании объемной структуры, в которой равномерно распределена дисперсионная среда. В соответствии с двумя разными результатами коагуляции различаются и методы наблюдения и фиксирования этого процесса. Укрупнение частиц ведет, нанример, к увеличению мутности раствора, уменьшению осмотического давления. Структурообразование изменяет реологические свойства системы, например, возрастает вязкость, замедляется ее течение. [c.271]

Устойчивость и коагуляция связаны непосредственно с взаимодействием частиц дисперсной фазы между собой или с какими-либо макроповерхностями. Это взаимодействие также определяет адгезию частиц к макроповерхностям и структурообразование в дисперсных системах. Поэтому в основе любой теории устойчивости лежит соотношение между силами притяжения и отталкивания частиц. Существует единое мнение в отношении природы сил притяжения, которые обусловлены межмолекулярными силами Ван-дер-Ваальса. Силы же отталкивания между частицами могут иметь разную природу, соответствующую факторам устойчивости. Предложено несколько теорий, объясняющих те или иные экспериментальные факты с различных позиций (Дюкло, Фрейндлих, Мюллер, Рабинович, Оствальд и др.). Однако все эти теории были односторонними, они не учитывали и не объясняли многие факты. Создание общей количественной теории устойчивости дисперсных систем оказалось крайне трудной задачей. [c.325]

Анализ многообразных свойств структур в дисперсных системах позволил П. А. Ребиндеру разделить их на два основных класса, различающихся по видам взаимодействия частиц дисперсной фазы. Исходя из того, что коагуляция соответствует первичному п вторичному минимуму потенциальной кривой взаимодействия частиц, он предложил различать конденсационно-кристаллизационные и коагуляционные структуры. Конденсациоиио-кри-сталлизацпонное структурообразование, отвечающее коагуляции в первичной потенциальной яме, происходит путем непосредственного химического взаимодействия между частицами и их срастания с образованием жесткой объемной структуры. Если частицы аморфные, то структуры, образующиеся в дисперсных системах, принято называть конденсационными, если часпщы кристаллические, то структуры являются кристаллизационными. При непосредственном срастании частиц механические свойства структур соответствуют свойствам самих частиц. Конденсационно-кристаллизаци-онные структуры типичны для связнодисперсных систем, т. е. систем с твердой дисперсионной средой. Такие структуры придают телам прочность, хрупкость и не восстанавливаются после разрушения. [c.365]

Пользуясь методом фильтрационного анализа, можно изучать такие явления, как коагуляция, иептизация, набухание, структурообразование и ряд других, имеющих большое значение не только в коллоидной химии, но. также и в технике и, в частности, в химической промышленности, использующей фильтрацию с какой-либо специальной целью. [c.268]

Из теоретических вопросов упомянем о концепции двойного электрического слоя и электрокинетическом потенциале. Идея двойного электрического слоя на границе двух фаз была выдвинута более 100 лет назад физиком Квинке для объяснения механизма открытого им потенциала протекания. Эта идея была широко использована в различных областях науки, в частности в физике (теории поля и электростатике), а также в электрохимии. Понятие об электрокинетическом потенциале было введено Фрейндлихом и Смолуховским в начале настояш его столетия и было также широко применено для освещения многих коллоидно-химических и электрохимических проблем, где ставился вопрос о природе и свойствах поверхностных слоев, разделяющих отдельные фазы, с учетом их взаимодействия. Электрокинетический потенциал играет большую роль, как известно, в вопросах устойчивости суспензоидных коллоидов, коагуляции, пептизации, в учении о структурах и структурообразовании, в явлениях [c.5]

Коагуляционные структуры возникают в процессе коагуляции (в первом или втором минимуме) за счет сцепления частиц вандерваальсовыми силами через жидкие прослойки или при их вытеснении образование этих структур описывается теорией устойчивости (см. раздел ХШ.З) с учетом структурной составляющей. Структурообразованию способствует мозаичность, неоднородность поверхности, наличие относительно лиофобных участков (для полимеров— гидрофобных участков цепи) на лиофилизированной поверхности частиц. На таких участках и возникают точечные контакты — первичные звенья структуры. [c.259]

Структурообразование в дисперсных системах является результатом самопроизвольно протекающих (термодинамически выгодных) процессов сцепления частиц, приводящих к уменьшению свободной энергии системы, например процессов коагуляции дисперсной фазы или конденсации вещества в местах контакта частиц. Развитие пространственных сеток (дисперсных структур) лежит в основе спог [c.314]

Введение ПАВ может приводить ье только к увеличению, но и к уменьшению устойчивости сисггемы к коагуляции. Особенно это характерно для некоторых высокомолекулярных ПАВ — флокулянтов. используемых для увеличения скорости осаждения суспензий и золей различной природы, закрепления грунтов, управления структурообразованием почв и др. Флокулянты, как и флотореагенты (см. гл. П), обычно хемосорбируются своими полярными группами на П0верх 10сти частиц в водной среде, гидрофобизуя эти частицы и тем самым понижая устойчивость системы. Кроме того, молекулы высокомолекулярных флокулянтов могут закрепляться сразу на двух частицах, образуя мостики между ними. [c.356]

Привыкание обычно проявляется как повышение порога коагуляции в результате постепенных добавок коагулирующих электролитов, но этот термин применим и к снижению эффективности стабилизирующих добавок. Подобное явление хорошо заметно при обработке буровых растворов реагентами-понизителями вязкости. Известно, что первые добавки разж11жают-значительно больше последующих. Такого рода привыкание можно объяснить сжатием адсорбционных слоев по мере повышения ионной силы раствора, затрудненностью адсорбции реагента в связи с меньшей доступностью адсорбционноактивных позиций, усилением структурообразования самого реагента и другими факторами. [c.94]

Реологические показа ели чувствительно характеризуют физикохимическое состояние буровых растворов уровень коагуляции и стабилизации, коллоидальность твердой фазы, ее концентрацию и т. п. Это имеет большое значение для борьбы с загустеванием, вызванным увеличением содержания твердой фазы, электролитной агрессией или нагреванием (концентрационная, электролитная,или температурная коагуляция). Эти факторы могут действовать как порознь, так и одаовременно. Таким образом, несмотря на различные причины загустевания, в основе его лежат лишь факторы повышения концентрации и коагуляционного структурообразования. Последнее определяется числом контактов, их прочностью и иммобилизацией дисперсионной среды. Соответственно, методами разжижения являются удаление части твердой фазы, разбавление и химическая обработка. Обычно в процессе бурения используются все эти методы, но на отдельных стадиях они могут применяться и порознь. [c.233]

Вторым методом является стабилизация системы реагентами типа карбоксиметилцеллюлоза, щелочной крахмал, лигносульфонаты и и т. п., усиливающими гидрофилизацию и способствующими струк-турообразованию. Их модифицирующее действие сочетается со структурообразованием самого реагента. Образование структур усиливают добавки, форсирующие лиофильную коагуляцию (жидкого стекла, солей и т. п.). При этом важно сохранить баланс между гидрофилизирующим и коагуляционным действием с тем, чтобы не направить процесс по пути лиофобной коагуляции. [c.332]

Ионная сила, а следовательно, и коагуляционные воздействия хлоркальциевых растворов намного больше, чем известковых. В результате коагуляция носит лиофобный характер и при дефиците воды вызывает псевдокондепсационное структурообразование. В этом же нанравлении действует и кальцинирование, поскольку частицы кальциевых глин располагаются значительно плотнее, чем натриевых, и сдерживается, по данным Д. Меринга, развитие гидратных слоев. [c.345]

Агрегативная устойчивость 3. не всегда обусловлена наличием специально введенного стабилизатора. Напр., в гидрозоле SiOj (и нек-рых др. оксидов) двойной электрич. слой м. б. образован ионогенными продуктами хим. взаимодействия пов-сти агрегата, состоящего из частиц дисперсной фазы, с водой. При коагуляции или повышении концентрации (увеличении степени объемного заполнения системы частицами дисперсной фазы) 3. превращаются в гели. При этом возможно образование периодических коллоидных структур (см. Структурообразование). [c.170]