Характеристика коллоидного состояния вещества

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]

Характеристика коллоидного состояния вещества [c.40]

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]

Понятие о двух видах устойчивости, введенное Н. П. Песковым в 1920 г., также как и сделанное им указание на гетерогенность коллоидных систем, сразу же позволило определить основные черты и признаки коллоидного состояния. Это системы агрегативно неустойчивые и в этом смысле зависящие от природы и характера фактора стабилизации. Теперь можно дать полную характеристику коллоидного состояния вещества. [c.19]

Доля поверхности по отношению к массе. Возможно, наиболее существенной характеристикой коллоидного состояния вещества является огромное значение отношения поверхности вещества к его массе. Например, 1 см твердого вещества имеет площадь поверхности в 6 см . Если вещество той же самой массы разделить на кубики с гранью 1 10 см, то получим 10 кубиков, а общая площадь их поверхности будет 6 000 000 см . В одном кубическом сантиметре твердого вещества менее одного из 10 000 000 ионов находится на поверхности, в то время как в кубике с гранью Ы0 см примерно один из каждых 12 ионов является поверхностным (если допустить, что диаметр иона равен 2.10-8 см). Коллоидные частицы характеризуются очень большим отношением поверхности к массе, поэтому в коллоидных системах приобретают большое значение поверхностные эффекты. [c.226]

Фильтрационные характеристики гелеобразующего золя АС аналогичны фильтрационным характеристикам растворов коллоидных реагентов - факторы сопротивления увеличиваются по мере роста проницаемости пористых сред. Механизмы образования тампонажной массы в пористой среде различны для УЩР, стабилизированных латексов и золей АС, т.е. коллоидное состояние вещества определяет способность композиции селективно регулировать проницаемость неоднородных сред. [c.161]

В лекционных демонстрациях, сопровождающих изложение общей характеристики коллоидных растворов и их свойств, большое внимание уделяется методам получения коллоидных растворов, в основе которых лежат различные химические реакции окисления и восстановления (опыты 65 62), реакции двойного обмена (опыт 64), гидролиза (опыт 61) и др. В результате всех рассмотренных выше реакций молекулярные или ионные растворы переходят в коллоидные путем перевода растворенных веществ в нерастворимое состояние. [c.147]

Противоионы диффузной части могут обмениваться на другие ионы того же знака. При повышении концентрации раствора противоионы из диффузного слоя как бы вытесняются в адсорбционный слой, и тогда С-по-тенциал может стать равным нулю. В этом случае говорят, что мицелла находится в изоэлектрическом состоянии. Электрокинетический потенциал зависит не только от природы вещества, как термодинамический потенциал, но и от температуры. Электрокинетический потенциал имеет большое значение при характеристике коллоидных систем и, в частности, отражает устойчивость системы. [c.232]

Весьма интересной является зависимость характеристик разделения от концентрации поверхностно-активных веществ (рис. У1-22, в). Здесь наиболее ярко можно проследить взаимосвязь между структурой раствора и характеристиками разделения. На кривых селективность — концентрация ПАВ имеется ярко выраженный минимум. Причем такие минимумы характерны только для крупнопористых мембран — ультрафильтров. Более плотные обратноосмотические мембраны обладают высокой селективностью даже по отношению к мономеру. На крупнопористых мембранах увеличение концентрации ПАВ от О до ККМ приводит к снижению селективности, так как структурирования раствора в этой области не наблюдается. Минимум на кривой селективности соответствует ККМ данного ПАВ. Выше ККМ раствор начинает переходить в мицеллярное состояние и селективность задержания ПАВ резко возрастает. Выход кривых селективности и проницаемости на максимальные постоянные значения свидетельствует о том, что структура раствора стабилизировалась. Таким образом, ход этих кривых связан с изменением в структуре самих коллоидных растворов. [c.322]

В учебнике изложены основные разделы физической и коллоидной химии состояние вещества, химическая термодинамика, термохимия, закон Гесса, устойчивое химическое равновесие, кинетика, катализ, фотохимия. Рассмотрены основные характеристики коллоидных систем, их классификация и методы их получения. [c.2]

Все сказанное выше относилось к жидким нефтепродуктам в текучем состоянии (истинным растворам), т. е. к ньютоновским жидкостям. Между тем при определенных внешних воздействиях (температура, давление, ультразвуковые и электромагнитные поля) в нефтепродукте появляется дисперсная фаза (ассоциаты молекул асфальтенов, карбоиды, кристаллы -алканов и др.). Такая нефтяная дисперсная система (НДС) по своим вязкостным характеристикам уже не будет строго подчиняться описанным выше закономерностям. Момент перехода нефтепродукта как истинного раствора к НДС является первым фазовым переходом (начало образования дисперсной фазы). При дальнейшем изменении воздействия (например, понижении температуры или повышении давления) рост доли дисперсной фазы ведет к образованию студнеподобной системы (2-й фазовый переход), а затем полной потере подвижности (3-й фазовый переход) - к коллоидному состоянию (гелю). Если в составе нефтепродукта много н-алканов, то вместо геля будет образовываться твердое кристаллическое вещество. [c.129]

Несмотря на то, что в коллоидном состоянии поведение вещества в основном определяется физико-химическими характеристиками коллоидной системы, индивидуальная химическая природа этого вещества все же играет существенную роль и, в частности, сказывается на поведении коллоида в живом организме. [c.39]

Издание избранных трудов академика В. А. Каргина предпринято с целью сделать доступным широкому кругу ученых богатое и весьма разностороннее научное наследие, оставленное им в областях коллоидной химии и учения о полимерах. Работы В. А. Каргина и его многочисленных сотрудников в области полимеров явились основополагающими для становления и развития ряда новых направлений и внесли в науку о высокомолекулярных соединениях некоторые фундаментальные положения, в существенной степени изменившие существовавшие ранее представления. Это относится к вопросам о природе растворов полимеров, к пониманию полимерного состояния вещества, к синтезу макромолекул и химическим превращениям в полимерных цепях, к модификации ряда свойств полимеров, прежде всего механических, и их характеристике. [c.3]

Наиболее точной характеристикой общего содержания органических веществ в подземных водах является количество Сорг- При этом важно, чтобы метод его определения учитывал все формы, виды и состояния органических веществ истинно растворенные и коллоидные, летучие и нелетучие, кислые, основные, нейтральные и т. д. Поэтому при оценке содержания органических веществ в водах важно знать, каким методом определено содержание Сорг- В литературе можно встретить такие обозначения как Сбит (определен Сорг битумной части органических веществ), Снелег (определены только нелетучие вещества), Сорг общее (определена сумма органических веществ). Для пресных вод часто используют методы суммарного определения органического и неорганического углерода, фотохимического окисления, мокрого сжигания и др. [c.11]

Из всего многообразия растворов, которые классифицируют или по размерам частиц (взвеси, коллоидные растворы, истинные растворы), или по агрегатному состоянию растворителя и растворенного вещества (газ — газ, газ — жидкость, газ — твердое, жидкость — жидкость, жидкость — газ, жидкость — твердое, твердое — газ, твердое — жидкость, твердое — твердое), остановимся на рассмотрении жидких истинных растворов и характеристике их основных свойств. [c.122]

Подавляющее большинство поверхностно-активных веществ, применяемых в технике и технологии, имеют ограниченную растворимость, причем переход к новому состоянию раствора при повышении его концентрации отличается уникальным своеобразием. Своеобразие заключается в том, что при достижении некоторой характерной для каждого ПАВ концентрации оно не выделяется в виде новой фазы, а образует коллоидный раствор. Эта концентрация назьшается критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). Она является основной термодинамической характеристикой раствора ПАВ. Поверхностно-активные вещества, способные переходить в состояние коллоидного раствора, называются мицеллообразующими или коллоидными поверхностно-активными веществами. Особенность образующихся при этом коллоидных растворов поверхностно-активного вещества в том, что они термодинамически устойчивы, обратимы по отношению к изменению состава раствора и температуры. При валовой концентрации ПАВ большей, чем ККМ, его концентрация в молекулярной форме остается равной ККМ, а все остальное вещество находится в мицеллярной форме. Только мицеллообразующие вещества являются эффективными стабилизаторами суспензий и эмульсий, солюбилизаторами и основным компонентом моющих составов. Критическая концентрация мицеллообразования является и важнейшей технической характеристикой технических поверхностно-активных веществ (табл. 4П1.3). [c.791]

Согласно определению понятие раствора охватывает любые агрегатные состояния системы —жидкие,—газообразные и твер-дые. Примерами растворов являются нефть и нефтепродукты, естественный нефтяной газ и воздух, жидкие и твердые сплавы металлов и расплавленные смеси силикатов. Основной характеристикой раствора является совершенно равномерное распределение составляющих его вешеств друг в друге. В этом смысле необходимо отличать растворы от химических соединений и простых смесей. Химические соединения состоят из молекул одного лишь вида и с точки зрения правила фаз являются однокомпонентными системами, не подходящими под определение понятия раствора. В растворе же число составляющих веществ может быть любым, ибо молекулы их в растворе сохраняются химически неизменными. От простых смесей растворы отличаются совершенно равномерным распределением молекул компонентов по всему объему фазы, тогда как жидкие смеси, называемые суспензиями, эмульсиями или коллоидными растворами, являются системами из двух или большего числа фаз, перемешанных с различной степенью дисперсности. [c.67]

Тем не менее, указанные особенности кинетики процессов в растворах высокополимеров, несмотря на их практическое значение, не изменяют принципиальной характеристики природы стабильности этих растворов, как термодинамически устойчивых обратимых истинных растворов. Эта характеристика, как указывалось, резко отличает растворы высокомолекулярных веществ от лиофобных коллоидных систем она означает также, что растворы высокомолекулярных веществ подчиняются основному уравнению Vni.l. Рассмотрим теперь более подробно роль энергетического и энтропийного членов уравнения УП1. 1 в термодинамическом состоянии растворов полимеров. [c.172]

Кремниевая кислота Н2510з легко образует пересыщенные растворы, в которых она постепенно полимеризуется и переходит в коллоидное состояние — гель. При его высушивании образуется пористый продукт — силикагель. Размер и распределение пор, форма зерен силикагеля зависят от технологии его производства. Отечественная промышленность выпускает силикагели марок КСМ, МСМ, ШСК. Первая буква марки силикагеля указывает на размер зерен К — крупный (2,7—7 мм), М — мелкий (0,25— 2 мм), Ш — шихта (1,5—3,6 мм) последняя буква —на пористость силикагеля М — мелкопористый К — крупнопористый. Косвенной характеристикой размера пор может служить насыпная плотность у мелкопористого она достигает 700 г/л, у круп-нопористого — 400—500 г/л. Удельная поверхность пор в зависимости от марки составляет 100—700 м /г. Механическая прочность выше у мелкопористого силикагеля. Качество силикагеля зависит, кроме того, от содержания примесей. Наличие в составе силикагеля оксидов металлов (алюминия, железа, магния и т, п.), являющихся активными катализаторами, вызывает нежелательные явления при регенерации — разложение адсорбированных веществ, образование смол, кокса и т. д., что резко снижает активность силикагеля. [c.89]

Современная коллоидная химия — учение о высокораздробленном состоянии вещества — с полным правом может быть названа наукой о коллоидах н поверхностях. Основной коллоидно-химической характеристикой является дисперсность, т, е. рассеянность (раздробленность) вещества. Конечно, в широком смысле слова дисперсность на молекулярном уровне, атомном, ядерном и т. д. присуща любому веществу и представляет собой зернистость материи. В коллоидной химии понятие дисперсности простирается на широкую область размеров тел от больших, чем простые молекулы, до видимых невооруженным глазом, т. е. от 10 до 10- см. [c.7]

Общеизвестно, что основные вещества протоплазмы, и в первую очередь белки, находятся в коллоидном состоянии. Конечно, этим ни в какой мере не исчерпывается характеристика протоплазмы как специфической биологичеокой системы. Но коллоидное состояние ее обусловливает значительное число особенностей протоплазмы. [c.317]

Исследования гербицидной активности мочевин, вносимых в почву, сразу же показали, что в различных полевых условиях отдельные свойства почвы и свойства окружающей среды оказывают глубокое влияние не только на рабочие характеристики гербицидов, но и на их персистентность [10—12]. Этим вопросом занимались многие исследователи и в большинстве случаев они пользовались биологическими методами анализа. В 1964 г. Шитс [7] опубликовал детальный обзор этих работ. Некоторые авторы считают, что адсорбция гербицидных мочевин на определенных компонентах почвы (частицах органического вещества, различных глинистых минералах, находящихся в коллоидном состоянии) — важный фактор, оказывающий влияние не только на скорость удаления гербицидов из почвенного горизонта путем выщелачивания, но и на скорость разложения гербицидных мочевин микроорганизмами. Положение равновесия адсорбции и десорбции гербицида с почвы определяет его концентрацию в почвенном растворе и тем самым доступность отдельных соединений для разложения микроорганизмами. Адсорбция протекает, по-видимому, в наименьшей степени на супесях, в средней степени на суглинках и в наибольшей степени на органических почвах с большим содержанием перегноя [4, 13—24]. Более того, различные мочевины адсорбируются весьма неодинаково даже на одной и той же почве. На рис. 1 приведены эмпирические изотермы адсорбции флуометурона, метобро-мурона и хлорбромурона, определенные на перегнойной почве Швейцарии эти изотермы адсорбции подчиняются уравнению Фрейндлиха. Мы не располагаем достаточными данными, чтобы непосредственно сравнить адсорбционные свойства всех промышленных гербицидных мочевин, но это можно сделать для [c.87]

Для исследования коллоидных превращений в коксующейся массе выбирается такая ее характеристика, которая чувствительна к неоднородности распределения вещества, например, электросопротивление. Автором [78] разработан метод определения состояния НДС и динамики его изменения по величине активного сопротивления коксующейся массы. Названн я величина является функцией удельного сопротивления, которое уменьшается по мере превращения сырья в кокс, эффективного проводящего сечения коксующейся массы и эффективного расстояния, меаду электродами. Изменете величины активного сопротивления смеси в целом в значительной степени зависит от изменения ее эффективного проводящего сечения. [c.33]

Если суммировать в кратком виде все сказанное выше о современном состоянии проблемы растворения полимеров и выделения их из растворов, то оно может быть охарактеризовано следующим образом. Работами [ослсднпх двух-трех десятилетий показано, что растворы полимеров не являются системами, для которых типичны принципиально иные закономерности, чем для низ-комолекуляриых веществ, как это принималось ранее, когда некоторые особенности высокополимеров, и в первую очередь малые скорости диффузионных процессов, считали главной характеристикой этих веществ и ио указанной причине относили системы полимер — растворитель к термодинамически неравновесным коллоидным системам. В действительности же оказалось, что правильнее подходить к классификации полимерных систем с учетом их равновесных состояний, а ие только с точки зрения оцспки кинетических особенностей процесса достижения равновесия. [c.24]

Калориметрические исследования 1ЮказаЛи, что энергия сорбции асфальтенов при резко пониженной концентрации их в растворах заметно возрастает, тогда как энергия сорбции смол возрастает с увеличением их концентрации в растворе. Таким образом подтверждается правильность высказанных нами предположений о причинах аномального изменения содержания асфальтенов в нефтях по пути перемещения их в сорбирующей среде. Выше отмечалось, что асфальтены обладают явно выраженными свойствами коллоидов и растворы их являются не истинными растворами, а коллоидными, хотя и очень тонкодисперсными. Часть свободного энергетического потенциала молекул такого вещества блокируется их агрегатированием в растворе. В сорбционном процессе в этом случае участвует не каждая молекула данного вещества, а только те его частицы (мицеллы), у которых сохранилось некоторое остаточное после агрегатирования количество свободной энергии. Оно, вероятно, значительно меньше суммарного сорбционного потенциала молекул в случае существования их в истинном растворе, чем и определяется пониженная фактическая сорбируемость асфальтенов по сравнению с предполагаемой. Количественный эффект сорбции зависит не только от характера, состояния и условий нахождения сорбируемого вещества, но в равной мере и от характеристики сорбента, функции которого в интересующем нас процессе несут осадочные породы [c.26]

Несмотря на то, что особенностью смазок является их высокоструктурированное состояние, любая мыльная смазка в процессе изготовления проходит через все стадии структурообразования, а именно формирование мицелл, надмицеллярных структур и образование структурного каркаса (структуры смазки) в целом. Конечная структура и эксплуатационные свойства смазок определяются такими коллоидно-химическими характеристиками, -как критическая концентрация ассоциации (ККА) и мицеллообразования (ККМ), размеры и форма волокон. Форма мицелл в зависимости от концентрации мыла может меняться от сферической к вытянутой эллипсоидной в виде волокон, что определяется термодинамическими факторами [7]. Высокая энергия связи молекул в мицелле обусловлена ионными взаимодействиями, возможностью образования координационных или водородных связей при участии молекул других полярных веществ. Формирование в малополярной среде мицелл или иных видов ассоциатов приводит к образованию новых более слабых энергетических связей, обусловленных появлением фазовых поверхностей — оболочек мицелл (структурно-механические силы, энергия двойного электрического слоя, поверхностное натяжение, расклинивающее давление Дерягина). Размеры и форма первичных мицелл должны влиять на характер последующего их агрегирования и структурообразования. [c.11]

Однако принципиальное отнесение растворов высокомолекулярных веществ к термодинамически устойчивым равновесным системам не означает, что всегда, когда мы имеем дело с растворолс вы-сокополимера, мы располагаем равновесной системой. Практически это условие далеко не всегда осуществляется ввиду того, что в растворах полимеров достижение равновесия по ряду причин может быть сильно замедленным (в приведенных выше опытах равновесие достигалось в течение ряда недель или месяцев). В этом отношении растворы высокополимеров существенно отличаются от истинных растворов низкомолекулярных веществ, которые, за исключением пересыщенных растворов, действительно всегда находятся в равновесном состоянии. Напротив, в растворах полимеров изменение взаимного расположения длинных цепных, иногда перепутанных, макромолекул не может происходить быстро взаимодействие длинных цепей может сильно измениться уже от образования нескольких связей между ними, для чего достаточно крайне небольшого по весу количества солей или других примесей в растворе. При работе с разбавленными растворами высокоочищенных фракционированных (моподиснерсиых) полимеров действие перечисленных факторов ослабляется и состояние термодинамического равновесия легче достигается, поэтому в научной работе обычно необходимо специально обеспечивать эти условия. Однако при работе с концентрированными растворами, особенно в производственных условиях (резиновые клеи, прядильные растворы целлюлозы и ее эфиров, концентрированные растворы желатины и др.), следует учитывать, что такие растворы не находятся в состоянии термодинамического равновесия и могут достигать его лишь спустя длительное время. Тем не менее эти особенности кинетики процессов в растворах высокополимеров, несмотря на их практическое значение, не изменяют принципиальной характеристики природы стабильности этих растворов, как термодинамически устойчивых обратимых истинных растворов. Эта характеристика, как указывалось, резко отличает растворы высокомолекулярных веществ от лиофобных коллоидных систем. Она означает также подчинение растворов высокомолекулярных веществ основному уравнению (XVIII, 1). [c.253]