Факторы устойчивости лиофобных золей

Какие факторы агрегативной устойчивости лиофобных золей вам известны [c.148]

III. Устойчивость дисперсных систем. Сюда входит, с одной стороны, изложение учения о лиофильных, самопроизвольно образующихся термодинамически устойчивых коллоидных дисперсиях, включая дисперсии мицеллообразующих ПАВ. С другой стороны, здесь приводится рассмотрение общих закономерностей обеспечения и нарушения устойчивости лиофобных дисперсных систем с описанием роли теплового движения частиц и представлений о расклинивающем давлении по Дерягину в соответствии с представлениями Ребиндера рассматривается структурно-механический барьер, образованный адсорбционными слоями, как фактор стабилизации, особенно концентрированных дисперсных систем. Этот раздел содержит также описание особенностей стабилизации и разрушения конкретных дисперсных систем с различным агрегатным состоянием фаз аэрозолей, гидрозолей и суспензий, эмульсий, пен, включая изложение теории стабилизации и коагуляции гидрофобных золей электролитами. [c.13]

ФАКТОРЫ УСТОЙЧИВОСТИ ЛИОФОБНЫХ ЗОЛЕЙ [c.134]

Лиофобные золи термодинамически неустойчивы. Дисперсная фаза в них слабо взаимодействует со средой. Вследствие избытка свободной межфаз-ной энергии такие системы постоянно сохраняют тенденцию к распаду путем самопроизвольного укрупнения коллоидных частиц. Однако агрегативно устойчивые лиофобные золи способны сохраняться годами и десятилетиями без видимых изменений дисперсности. Объясняется это тем, что поверхностный слой М. лио-фобных золей образован адсорбированными молекулами или ионами стабилизатора — третьего компонента системы, растворенного в дисперсионной среде. Слой стабилизатора препятствует сближению и слипанию (коагуляции) М. под влиянием близкодействующих сил притяжения. Препятствием к сближению частиц м. б. различные факторы расклинивающее давление жидкой дисперсионной среды, сольватно связанной молекулами или ионами стабилизатора электро- [c.128]

В фундаментальных работах Б. В. Дерягина и его школы развиты представления об основном термодинамическом факторе устойчивости коллоидных систем — расклинивающем давлении в тонких слоях жидкости — и экспериментально изучены дисперсионные межмолекулярные силы. В.месте с Л. Д. Ландау им создана современная теория устойчивости и коагуляции лиофобных золей электролитами независимо и несколько позднее эта теория была развита Е. Фервеем и Дж. Овербеком. Б. В. Дерягиным совместно с Н. В. Чураевым, Г. А. Мартыновым, Д. В. Федосеевым, 3. М. Зориным сделан крупный вклад в развитие учения о поверхностных силах, устойчивости тонких слоев, зародышеобразовании, массопереносе в дисперсных системах и в другие области исследования коллоидно-поверхностных явлений. [c.11]

Астабилизация и ее теория по Н. П. Пескову. В действии высокополимеров на лиофобные золи в некоторых случаях наблюдается явление, диаметрально противоположное защитной способности не повышение, а понижение устойчивости лиофобного золя—астабилизация. Это явление можно назвать также сенсибилизацией, поскольку оно сопровождается повышением у лиофобного золя чувствительности к факторам коагуляции (ионам-коагуляторам, концентрированию), т. е. понижением порога коагуляции соответствующих электролитов. Астабилизация происходит тогда, когда защищающий высокополимер добавляют к лиофобному золю в таких ничтожно малых количествах, которые ниже предельного порога его защитного действия, т. е. ниже его золотого или рубинового, или иного защитного числа. Это явление наблюдается, например, при действии желатины на гидрозоль АзаЗз. [c.235]

Основные научные работы относятся к коллоидной химии. В ранний период своей деятельности изучал кинетику фото.химических реакций. Объяснил механизм стабилизации лиофобных золей под действием коагулянтов. Вывел дифференциальное уравнение скорости растворения коллоидных частиц (диссолюции). Открыл явления барофореза (1923), хемотаксиса (1928), а также вынужденного синерезиса в студнях (1924). Рассмотрел явления и факторы кинетической и агрегативной устойчивости лиофобных золей. Исследовал структурную вязкость золей желатины и агар-агара. Автор книги Физико-химические основы коллоидной науки (1934), выдержавшей два издания. [22] [c.389]

Механизм коагуляции лиофобных коллоидов и нарушения устойчивости ВМС различны. Коагуляция золей происходит обычно в результате сжатия двойного электрического слоя и уменьшения или полного исчезновения электрического заряда на поверхности частицы, являющегося в этом случае основным фактором устойчивости. Выделение из раствора ВМС при добавлении электролита объясняется уменьшением растворимости ВМС в концентрированном растворе электролита. Поэтому по аналогии с подобными явлениями в растворах низкомолекулярных [c.368]

Анализ большой совокупности данных о коагуляции лиофобных золей электролитами и их смесями свидетельствует о том, что электрический фактор устойчивости имеет существенное и даже решающее значение. Одновременно, однако, этот анализ показывает, что коагуляция реальных коллоидных растворов почти никогда не протекает по чисто концентрационному механизму. Это утверждение вытекает из ря.г а соображений. [c.152]

В первый период своей деятельности, исследуя коллоидное состояние вещества в неорганической и органической природе и систематизируя свойства коллоидных систем на основе собственных исследований, применив методы электропроводности, диффузии, фильтрации, ультрамикроскопии, криоскопии, рефрактометрии, А. В. Думанский изучал свойства многих лиофобных золей, разрабатывал методы их получения и определял факторы, обусловливающие их устойчивость. Такое комплексное изучение золей, которое впервые осуществил А. В. Думанский, значительно расширило представление о природе золей. [c.3]

В то вре /я как лиофильные коллоиды имеют большое сродство к растворителю и весьма сильно сольватируются, лиофобные коллоиды сами по себе сколько-нибудь значительного сродства к растворителю не обнаруживают. Сольватация частиц, но только значительно более слабая, происходит, однако, и в этом случае. Она обусловлена здесь стремлением адсорбированных частицами ионов окружаться сольватными оболочками, что, наряду с наличием заряда, является фактором устойчивости и у лио-фобных золей. [c.208]

В начале настоящего раздела было выяснено, что так называемые лиофильные золи на самом деле представляют собою истинные растворы, т. е. гомогенные системы с молекулярной или ионной степенью дисперсности, характеризующиеся самопроизвольностью своего образования, термодинамической устойчивостью и обратимостью совершающихся в них процессов. Там же было подчеркнуто, что системы эти в связи с огромными размерами молекул высокомолекулярных соединений обладают и такими свойствами, которые либо сближают их с лиофобными золями и создают видимость неустойчивости и необратимости (роль фактора времени), либо отличают их и от лиофобных золей и от типичных растворов низкомолекулярных веществ. Эти отличия особенно [c.178]

В настоящее время деление коллоидных систем на две основные группы — лиофильные и лиофобные коллоиды в известной мере устарело, хотя эти термины еще широко распространены в литературе. За последние 20 лет трудами таких ученых, как В. А. Каргин, С. М. Липатов и др., доказано, что системы, ранее называвшиеся лиофильны-ми золями, на самом деле представляют собой не что иное, как истинные растворы высокомолекулярных соединений. В отличие от лиофобных золей эти растворы являются системами гомогенными и термодинамически равновесными. Исследования показали, что основной структурной единицей лиофильных золей является не мицелла (как у лиофобных золей), а сильно сольватированная (гидратированная) макромолекула высокомолекулярного. или высокополимерного соединения. Причем для многих полярных полимеров и белков сольватация является хотя и главным, но не единственным фактором устойчивости их растворов. В значительной мере характер поведения высокомолекулярных соединений в растворах определяется свойствами их длинных цепеобразных частиц — макромолекул. Огромные размеры макромолекул, превышающие в отдельных случаях размеры коллоидных частиц, объединяют эти системы с коллоидно-дисперсными системами. Сближает их и то обстоятельство, что при концентрировании растворов высокомолекулярных соединений они обращаются [c.364]

Дерягин и Титиевская (1953 г.) предложили другой общий механизм устойчивости пен. Они предположили, что устойчивость пенных пленок обусловлена положительным расклинивающим давлением, которое препятствует их утончению. Этот подход весьма привлекателен как с физической точки зрения, так и тем, что он сводит вопрос об устойчивости пен к тем же факторам, которые во многих случаях весьма удачно объясняют устойчивость лиофобных золей. Правда, против этого предположения имеется ряд возражений. В соответствии с теорией особых термодинамических свойств свободных тонких слоев единственным источником положительного расклинивающего давления в пленках разбавленных [c.234]

Несмотря на большое количество работ, проблема устойчивости дисперсных систем не решена и поныне. Это объясняется многообразием природы сил, обеспечиваюш,их стабильность коллоидного раствора, а также трудностью или невозможностью в ряде случаев их теоретического расчета или непосредственного экспериментального определения. Устойчивость дисперсий обеспечивается существованием специальных стабилизирующих факторов сил отталкивания ионо-электростатического, молекулярпо-сольватаци-онного и (в случае коллоидных частиц, окруженных адсорбированными слоями полимеров) стерического происхождения. Наибольшие успехи достигнуты в области исследования ионостабилизированных дисперсных систем, связанные с созданием физической теории устойчивости лиофобных золей [2, 3] и ее дальнейшим развитием [4]. Эта теория обосновывает почти все встречающиеся закономерности коагуляции лиофобных золей неорганическими электролитами и их разнообразными смесями. [c.33]

Обратимся теперь к вопросу о термодинамической устойчивости лиофобных золей. Состояние тела, в котором оно обладает более сильно развитой поверхностью, всегда менее устойчиво, чем состояние, в котором тело обладает меньшей поверхностью первому состоянию отвечает более высокий изобарный потенциал Однако преимущественная адсорбция ионов одного знака и со здание двойного электрического слоя, а также сольватация ча стиц и дополнительная поляризация связываемых молекул— происходят по существу именно за счет этой избыточной поверх ностной энергии частиц. Мы еще не располагаем данными, позво ляющими судить, в какой степени в разных случаях компенси руется при этом избыточная энергия. Явление пептизации ( 220) в котором коагулировавшие ранее частицы (под действием неболь ших добавок какого-либо реагента) самопроизвольно вновь диспер тируются, показывает, что в определенных случаях эта компен сация происходит в значительной степени. Но и в системах, где степень этой компенсации невелика, указанные факторы затрудняют процессы укрупнения частиц, создавая энергетический барьер, так как для удаления адсорбированных ионов, как и для разрушения двойного слоя й сбльватной оболочки, требуется затрата энергии. [c.509]

В эксперимсп льном изучении и длите о>ной оживленной дискуссии о причинах стабилизации гидрофобных золей участвовали Г. Шульце и У. Гарди, Г. Мюллер, Г. Фрейндлих, Г. Кройт, А. И. Рабинович и др. В работах Б. В. Дерягина и сотр. были сформулированы представления об основном термодинамическом факторе устойчивости коллоидных систем—расклинивающем давлении в тонких слоях жидкости и о главных его составляющих. Б. В. Дерягиным совместно с Л. Д. Ландау была создана современная теория устойчнвоств в коагуляции лиофобных золей электролитами независимо и несколько позднее эта теория была развита Е. Фервеем и Дж. Овербеком. [c.13]

Седиментационная устойчивость — способность системы противостоять действию силы тяжести. Действию силы тяжести противостоит диффузия. Соотношение этих факторов, т. е. седиментационная устойчивость определяется, главным образом, размерами частиц дисперсной фазы, В лиофо 1ых золях размеры частиц малы 10см) и диффузия обеспечивает равномерное распределение частиц в объеме системы. Лиофобные золи седы-ментацианно устойчивы. [c.146]

Главный фактор, влияющий на устойчивость пены,— это концентрация пеностабилизатора в жидкости. Другие факторы, такие, как концентрация электролита (наиболее важная для лиофобных золей ), температура, вязкость жидкости и прочие — не имеют столь существенного значения. [c.137]

Разрушение аэрозолей, играющее столь большую роль во многих производствах как средство борьбы с ними, сводится к отделению вещества дисперсной фазы от дисперсионной газовой среды, т. е. процесс этот в основном является коагуляционным. Поэтому и методы борьбы с устойчивыми аэрозолями должны основываться на устранении действия стабилизирующих факторов. Но для коагуляции аэрозолей не может быть применен основной способ коагуляция, употребляемый для лиофобных золей,— действие электролитов-коагуляторов. Зато два других общих приема—взаимная коагуляции и электрофорез, особенно последний, находят широкое практическое применение. Так, на опыте удалось показать, что путем разбрасывания с самолета высокораздробленного и отрицательно заряженного песка на верхнюю, часть облаков можно вызвать коагуляцию последних, т. е. вызвать не что иное, как искусственный дождь. Что касается электрофоретического метода, то в соответствии с особенностями аэрозолей он принял здесь совершенно особый характер в технике он известен под названием метода Коттреля чтобы сообщить частицам достаточно большую скорость (с помощью электронной ионизации воздуха), напряжение постоянного тока доводят до 50000 в и более. [c.263]

Предложен метод количественного учета нейтрализационных факторов и коллективных взаимодействий частиц в механизме коагуляции ионостабилизированных лиофобных золей, основанный на использовании аппарата теории концентрационной коагуляции. Этог метод позволяет обосновать наблюдаемые на опыте закономерности нарушения устойчивости золей различной концентрации при действии электролитов и их смесей. [c.156]

Существование двойного электрического слоя на поверхности коллоидных частиц служит основным фактором устойчивости ионостабилизированных (лиофобных) золей. Как уже отмечалось, современная физическая теория устойчивости и коагуляции ионостабилизированных коллоидных систем основана на учете межмолекулярного притяжения и электростатического отталкивания, действующих между частицами золя. Согласно этой теории, коллоидная система устойчива в том случае, когда благодаря силам электростатического отталкивания (которые появляются при сближении коллоидных частиц и взаимном перекрытии их диффузных ионных атмосфер) возникает энергетический барьер, не позволяющий частицам подойти на расстояние, где преобладают силы молекулярного притяжения. Снижение энергетического барьера приводит к коагуляции системы. Полная энергия взаимодействия определяется алгебраической суммой энергии молекулярного притяжения и электростатического отталкивания. [c.135]

В случае лиофильиых коллоидов важнейшим фактором устойчивости их является наличие сольватных оболочек у частиц. Поэтому, для того чтобы вызвать коагуляцию золя лиофильного коллоида, нужно прежде всего разрушить эти оболочки. Разрушение сольватных оболочек может быть достигнуто прибавлением электролитов, но в гораздо больших концентрациях, чем в случае лиофобных коллоидов. При больших концентрациях ионы электролита, гидратируясь, отнимают молекулы растворителя от коллоидных частиц, придавая последним свойства частиц лиофобного коллоида. Так как ионы электролита, кроме того, разряжают частицы, то происходит коагуляция коллоида, называемая в этом случае высаливанием. [c.209]

Впервые Н. П. Песков высказал мысль, что в лиофобных (гидрофобных) золях основным фактором устойчивости является сольватация (гидратация), но не дисперсного вещества (оно лио-фобно), а стабилизатора, или сольватизатора (гидратизатора). Оболочка из гидратированных противоионов диффузного слоя вокруг коллоидной частицы и является средством защиты частиц от слипания и причиной агрегативной устойчивости гидрозолей в целом. Чем толще диффузный слой (т. е. чем больше в нем гидратированных противоионов), тем плотнее общая гидратная оболочка вокруг одноименно заряженных гранул и тем, следовательно, стабильнее соответствующий гидрозоль. [c.132]

Изложенные представления применимы лишь к ионно-стабилизированным лиофобным коллоидам. Помимо ионно-электростатического существует еще сольватаци-онный фактор устойчивости [186]. Последний обусловливает действие сил неэлектростатической природы, в частности неионную составляющую расклинивающего давления, являющуюся результатом образования на поверхности частиц полимолекулярных слоев жидкости с особыми свойствами. В лиофобных золях ее величина очень мала, в лиофнльных велика. Последние ведут себя своеобразно по отношению к электролитам. [c.87]

Понижение устойчивости растворов ВМС также связано с изменением величин АЯ и А5, согласно ур. (2). Факторами, уменьшающими устойчивость раствотов, является изменение состава среды и температуры. При добавлении к раствору жидкости, в которой полимер не растворяется, происходит выпадение осадка вследствие изменения АЯ—изменения условий взаимодействия между фазами аналогично действует понижение температуры, которое приводит иногда к расслоению на две фазы. Однако потеря устойчивости растворов ВМС в отличие от подобных явлений в лиофобных золях протекает в форме явлений высаливания и застудневания (образование гелей). Высаливание представляет собой процесс выделения белков под влиянием высоких концентраций солей (насыщенных или полуна-сыщенных растворов). Явление высаливания близко к явлению понижения растворимости в растворах низкомоле- [c.291]

При добавлении к лиофобным коллоидным системам очень небольших количеств растворов высокомолекулярных веществ происходит явление коллоидной защиты, т. е. значительное повышение устойчивости золей, которое проявляется в том, что снижается их чувствительность к действию электролитов или других астабилизующих факторов (механическому перемешиванию, нагреванию, замораживанию и т. д.). [c.115]

Для лиофобных коллоидов полезно различать седиментационную и агрегативную устойчивость. Седиментационной называют устойчивость дисперсии по отношению к силе тяжести. Разделение фаз в этом случае может быть обусловлено как седиментацией (осаждением) грубодисперсных и относительно тяжелых (с плотностью, превышающей плотность среды) частиц под влиянием сил тяжести, так и потерей агрегативной устойчивости в результате объединения (агрегации) частиц под действием различных факторов (добавления электролитов, флокулянтов, нагревания и др.). Под агрегативной устойчивостью понимают, таким образом, способность противостоять слипанию частиц, т. е. способность системы сохранять степень дисперсности. Тонкодисперсные коллоидные растворы (золи, микроэмульсии) отличаются от грубодисперсных суспензий (взвесей) именно высокой агрегативной устойчивостью, тем, что броуновское движение обеспечивает практически их неограниченную кинетическую устойчивость. V Коагуляция, под которой понимаем процесс слипания частиц с образованием более крупных агрегатов (коагулятов), может реализоваться только при условии, что агре-гативная устойчивость системы снижена настолько, что соударение частиц приводит к их необратимому слипанию. При этом энергия контактной связи не имеет существенного значения важно лишь, чтобы она превысила значение кТ, в противном случае тепловое движение будет разрушать связь. [c.7]