Тема VI. Суспензии и эмульсии

Истинным раствором называется однофазная гомогенная система, образованная не менее чем двумя компонентами. Состав раствора можно изменять непрерывно в определенных пределах. Истинный раствор отличается от коллоидных растворов и механических смесей (суспензии, эмульсии, аэрозоли) тем, что последние представляют собой многокомпонентные гетерогенные системы. Растворы могут быть в трех агрегатных состояниях газообразном (смесь газов), твердом (твердые растворы) и жидком. [c.203]

Целью перемешивания жидкости может быть выравнивание тем- пературы или концентрации. В случае неоднородных жидкостей (суспензий, эмульсий), имеющих тенденцию к гравитационному расслаиванию, перемешивание создает состояние динамического равновесия. Концентрация, конечно, выравнивается, но только до тех пор, пока жидкость перемешивается. [c.192]

Во многом близки к коллоидно-дисперсным системам и изучаются теми же методами суспензии, эмульсии и пены - 10 м ). Хотя эти системы и обладают рядом особых специфических свойств, однако их следует причислить именно к коллоидным системам. [c.278]

Как было выяснено ранее, чем выше дисперсность, тем больше поверхностное натяжение, тем больше склонность к самопроизвольному уменьшению дисперсности. Поэтому для получения устойчивых, т. е. длительно сохраняющихся, суспензий, эмульсий, коллоидных растворов необходимо ие только достигнуть заданной дисперсности, но и создать условия дл я ее стабилизации. Ввиду этого устойчивые дисперсные системы состоят не менее чем из трех компонентов дисперсионной среды, дисперсной фазы и третьего компонента — стабилизатора [c.294]

Однако такие соединения, присутствующие в растворе в виде крупных мицелл или макромолекул, будучи хорошими стабилизаторами суспензий, эмульсий и пен, не могут служить диспергаторами, так как в соответствии с размерами их частичек проникновение в поверхностные дефекты (устья микротрещин) затруднено и кинетика их адсорбции, как и обычные диффузии и миграции по поверхностям, сильно замедлена. Вместе с тем поверхностная активность таких веществ сравнительно мала вследствие более симметричного распределения полярных и неполярных групп в крупных частичках. [c.70]

Грубодисперсные системы, например, взвеси в природных водах, суспензии, эмульсии практически отличаются от высокодисперсных тем, что частицы дисперсной фазы оседают (или всплывают) в гравитационном поле, не проходят через бумажные фильтры и видимы в обычный микроскоп. Частицы высокодисперсных систем проходят через обычные фильтры, но задерживаются ультрафильтрами (например, целлофан, пергамент), практически не оседают (не всплывают) и не видимы в оптический микроскоп. [c.10]

Диполь — полярная молекула или вообще всякая электронейтральная система, состоящая из положительных и отрицательных зарядов, распределенных таким образом, что их электрические центры не совпадают. Расстояние между полюсами диполя называется длиной диполя. Длина Д. характеризует степень полярности молекулы чем она больше, тем резче выражена полярность молекулы. Дисахариды — кристаллические углеводы, молекулы которых построены из соединенных между собой остатков двух молекул моносахаридов. Д.— составная часть растительных и животных тканей. К Д. относят сахарозу, мальтозу и др. При гидролизе каждая молекула Д. распадается на две молекулы моносахаридов. Многие Д.— ценные пищевые продукты. Применяются также в микробиологии и медицине. Диспергирование — тонкое измельчение твердых, жидких тел в какой-либо среде, в результате чего получают порошки, суспензии, эмульсии. Д. применяют для получения коллоидных и вообще дисперсных систем. Д. жидкостей обычно называют распылением, если оно происходит в газовой фазе, и эмульгированием, когда его проводят в другой жидкости. При Д. твердых тел происходит их механическое разрушение. [c.48]

Верхний предел дисперсности коллоидных систем обусловливается тем, что при дальнейшем дроблении вещества осуществляется переход от агрегатов молекул к отдельным молекулам, имеющим размер порядка 10 см (истинные растворы). При более крупных размерах частиц (более 10 см) дисперсная система является микрогетерогенной (например, порошки, суспензии, эмульсии, пены и др.). [c.14]

Часто наблюдаемые значительные расхождения в величинах относительной активности обусловлены тем, что сополимеризация винилхлорида с каким-либо мономером или рядом мономеров одного типа проводилась различными способами (в массе, суспензии, эмульсии или в растворе). Вследствие особенностей механизма, кинетики или топохимии используемого способа соотношение мономеров в зоне, где протекает сополимеризация, может существенно отличаться от заданного состава исходной смеси мономеров. В таких случаях полученные величины и Гз отличаются от значений, определенных для системы, в которой как мономер, так и сополимер находятся в растворенном состоянии и не могут рассматриваться как истинные величины констант сополимеризации, хотя их следует учитывать при определении состава получаемого сополимера. Так, сополимеризация винилхлорида в массе является обычно гетерогенным процессом вследствие того, что получаемый сополимер нерастворим в смеси мономеров. В подобных процессах сополимеризация протекает преимущественно в твердой фазе (в набухших частицах выпавшего полимера). Скорость взаимодействия каждого из мономеров с полимерными радикалами будет зависеть при этом не только от констант сополимеризации и состава исходной смеси мономеров, но и от концентрации [c.267]

Кроме возникновения структурно-механического барьера для сближения частиц — гелеобразной защитной оболочки, важное условие стабилизации состоит в том, чтобы наружная поверхность такой оболочки была гидрофильной и при этом не могло бы произойти агрегирование наружными поверхностями этих оболочек (вторичная коагуляция). Именно таков механизм действия сильных стабилизаторов суспензий, эмульсии и пен, обеспечивающих практически предельную стабилизацию — полную агрегативную устойчивость таких лиофобных систем. Стабилизаторы могут быть и сравнительно слабо поверхностно-активными веществами — уже при слабой адсорбции они могут образовывать сильно структурированные защитные оболочки. Примером служат глюкозиды (сапонин), полисахариды, высокомолекулярные соединения типа белков. Однако такие соединения, присутствующие в растворе в виде крупных мицелл или макромолекул, являясь хорошими стабилизаторами суспензий, эмульсий и пен, не могут быть диспергаторами, так как в соответствии с размерами их частиц проникновение в поверхностные дефекты (устья микротрещин) затруднено и кинетика их адсорбции, как и обычные диффузии и миграции по поверхностям, сильно замедлена. Вместе с тем поверхностная активность таких веществ сравнительно мала вследствие более симметричного распределения полярных и неполярных групп в крупных частицах. [c.23]

Что касается группы дисперсных систем под рубрикой простых дисперсий или суспензий, то наиболее высокодисперсная часть из них (с 0 10 - 10 см ), непосредственно примыкающая к группе коллоидов под названием собственно суспензий, эмульсий и пен, также является объектом изучения современной коллоидной химии. Хотя эти системы обладают рядом особых специфических свойств, однако во многом они близки к коллоидам с мицеллярной структурой и изучаются теми же методами, а потому в более общем смысле мы будем и их причислять к коллоидным системам. Они также весьма важны в практическом отношении. [c.9]

Необходимо следить за тем, чтобы реакторы, сборники суспензии (эмульсии), сборники растворов инициатора (ката- [c.36]

Мощность, расходуемая на перемешивание двухфазных сред (суспензий, эмульсий), рассчитывается по тем же графикам с учетом плотности и вязкости двухфазной смеси. [c.327]

Время перемешивания и потребляемую мощность можно использовать для оценки эффективности перемешивания, под которой понимают технологический эффект перемешивания, Чем меньще затраты энергии при заданном т , тем эффективнее работает аппарат с мешалкой. При приготовлении суспензий, эмульсий и растворов эффективность перемешивания можно оценить достигаемой степенью однородности получаемой смеси. Если перемешивание используют для интенсификации тепло- или массообмена, то мерой эффективности перемешивания может быть отношение коэффициентов тепло- или массоотдачи при перемешивании к этим коэффициентам без перемешивания [48], [c.330]

Кинетика расслаивания жидкофазных систем. В связи с распространенностью многофазных систем большое внимание уделяется разработке теории их движения, причем в последнее время наблюдается бурное развитие этой области знаний. Обзор многочисленных работ, посвященных этой теме, изложен в [23, 24—26]. Сложность общего математического описания заставляет при решении конкретных задач делать те или иные допущения, вносящие определенные погрешности в решение задачи. Так, во многих случаях течение двухфазной системы может рассматриваться как ползущее, т. е. числа Рейнольдса, рассчитанные по диаметру частиц, очень малы (седиментация тонких эмульсий, суспензий и т. д.). Тогда возможна линеаризация уравнения Навье—Стокса, если пренебречь инерционными членами. Такое допущение справедливо и в случае, когда течение смеси в целом по отношению к внешним границам характеризуется большими числами Рейнольдса, тем не менее можно говорить о малости чисел Рейнольдса для движения частиц относительно сплошной фазы. Кроме того, инерционные эффекты менее существенны в системах, состоящих из группы частиц в органической жидкой среде. [c.288]

Содержание примесей ароматических углеводородов в воде зависит в известной мере от их растворимости. Однако приходится считаться с возможностью образования стабильных эмульсий и суспензий, что повыщает концентрацию ароматических углеводородов в водах. Это явление может быть связано с тем, что вода содержит другие примеси, хорошо растворяющие бензол. Так, в сточных водах цехов синтеза фенола и ацетона содержание бензола может быть в 3,5 раза больше, чем его растворимость [8, с. 32]. В табл. 54 приведены подпороговые концентрации и ПДК [c.321]

Центрифугирование применяется для разделения суспензий и эмульсий и осуществляется в центрифугах, в которых центробежная сила создается за счет вращения самого аппарата. Процесс центрифугирования подчиняется тем же законам, что и циклонирование. Центрифуги для разделения эмульсии называются сепараторами. [c.108]

Элементарный и групповой состав углеводородных жидкостей определяют их физические свойства, а также поведение дисперсной фазы и различных добавок, регулирующих свойства углеводородных суспензий и эмульсий. Изменяя групповой состав, в частности, дизельного топлива, можно регулировать дисперсность битумной твердой фазы и тем самым изменять технологические характеристики углеводородных суспензий. В низкомолекулярной части нефти с молекулярной массой не более 250 и перегоняющейся ири температуре 623 К присутствуют наиболее простые по строению углеводороды. [c.28]

Четвертую группу поверхностно-активных веществ образуют моющие вещества, занимающие первое место по практическому использованию. Их назначение—отмывать разнообразные загрязнения с поверхностей, переводя эти загрязнения в состояние стабилизированной суспензии (или эмульсии) и тем самым препятствуя их обратному налипанию на поверхности, с которых они смыты. [c.73]

Процесс взаимной коагуляции частиц различной природы называется гетерокоагуляцией. Сюда же относятся случаи прилипания частиц к погруженному в коллоидный раствор телу с чужеродной поверхностью, например отложение на поверхности волокон, тканей, бумаги и т. п. частиц из коллоидного раствора, суспензии или эмульсии. Объясняется это тем, что на такой поверхности происходит по тем или иным причинам адсорбция молекул (ионов) стабилизатора, приводящая к потере агрега- [c.131]

Если в жидких неоднородных системах (суспензиях, эмульсиях) плотность Рч вещества взвешенной частицы меньше плотности Ро вещества диоперсиовной среды, то вместо осаждения происходит, наоборот, ее всплывание на поверхность жидкости. Скорость всплывания гюа частиц определяется по тем же формулам, которые были найдены для скорости осаждения — [c.200]

Срубодисперсные системы, непосредственно примыкающие к группе коллоидов, например суспензии, эмульсии и пены, также являются объектом изучения коллоидной химии, так как они во многом сходны с коллоидами с мицеллярной структурой и изучаются теми же методами, что и коллоидные системы. [c.299]

Фильтрующие центрифуги применяют для разделения сравнительно крупнодисперсньгх суспензий кристаллических и аморфных продуктов, отстойные предназначены для разделения плохо фильтрующихся суспензий, эмульсий, а также для разделения суспензий по крупности частиц твердой фазы. Одним из основных критериев оценки эффективности работы центрифуг является фактор разделения Фр. Он показывает, во сколько раз центробежное ускорение, развиваемое в данной центрифуте, больше ускорения свободного падения. Чем больше Фр, тем интенсивнее проходит процесс центрифугирования. [c.26]

Дерягин называет такие слои сольватными, приписывая им квази-упругие свойства. Однако он отказывается дать этому явлению сколько-нибудь определенное объяснение, допуская, что - поверхность может ориентировать или как-то изменить состояние прилегающего мономолекулярного слоя жидкости этот последний слой, в свою очередь, может ориеитиро вать следующий слой жидкости (или хотя бы вызвать в нем некоторое изменение состояния, связанное с некоторым уменьшением свободной энергии) . Мы умышленно привели цитату из работы Дерягина, чтобы показать, что для допущения существования толстых сольватных слоев (1 о.), обусловливающих расклинивающее действие, пока не найдено никаких ясных физических объяснений. Поэтому попытка наличием этих слоев объяснять различные явления в области коллоидов не имеет никакой определенной перспективы н находится в явном противоречии со всем существующим опытным материалом. В самом деле, допустим, что эффект, обнаруженный Дерягиным, является эффектом сольватационнЫ М и, следовательно, одновременно эффектом стабилизации. Так как минеральные коллоиды образуются из частиц, смачивающихся водой, и в этом смысле они обладают лиофильной поверхностью, мы должны были бы наблюдать значительный эффект стабилизации при условии диспергирования таких частиц в чистой воде, допуская при этом высокую степень дисперсности, обеспечивающую частицам достаточное броуновское движение. Между тем, опыт показывает, что в этих условиях невоз1можно получить сколько-нибудь длительно устойчивую систему и присутствие вещества, адсорбирующегося поверхностью с одной стороны, и растворимого в избранной дисперсионной среде, — с другой, является совершенно обязательным условием образования устойчивого золя или ух тойчивой суспензии (эмульсии). В этом отношении изложенная выше (ом. явления адсорбции) лангмюровская теория является более приемлемой по крайней мере для систем с дисперсиоиной средой, имеющей высокую диэлектрическую константу. Заметим [c.186]

Лабораторные методы принципиально можно разделить на две группы. К первой относятся методы, при которых споры проращивают в растворе (суспензии, эмульсии) химического вещества в каплях на предметных стеклах во влажной камере. Ко второй — методы, при которых химические вещества вводят в агаризированную питательную среду, а затем поверхность ее тем или иным способом инокулируют мицелием, спррам или их с.месью. [c.162]

В дисперсиях, эмульсиях, суспензиях, где присутствует большое число частиц с формой, близкой к шаровой, можно предположить, что любая частица, выбранная наугад, окружена сферически симметричным слоем близлежапщх частиц ( облаком ). Если радиус такого сферического облака равен Ь, то в первом приближении можно принять, что геометрическое место точек, в которых результирующие поля перечисленных величин достигают экстремума, образует сферу радиусом Ъ=Ы2. Такая интерпретация физических явлений в дисперсной среде тем ближе к реальной картине явлений, чем равномернее дисперсия (т. е. когда локальное объемное содержание дисперсной фазы близко к общей удерживающей способности аппарата ф). [c.140]

Имеются основания считать, что эмульгаторами и стабилизаторами эмульсий В/Н являются все вещества, содержащиеся в нефти в виде к(1нлоидного раствора или высокодисперсной суспензии. Это подтверждается тем, что если значительную часть эмульгаторов перевести из коллоидного раствора в истинный, то эмульгируемость нефти резко снизится. Так, если нефть, склонную к образованию устойчивых эмульсий, разбавить ароматическими углеводородами, то такая смесь уже не даст устойчивых эмульсий. Очевидно, это происходит потому, что асфальтены, смолистые вещества, порфирины, микрокристаллы парафина и церезина хорошо растворяются в ароматических углеводородах, образуя истинный раствор. Вещества же, образующие истинный раствор в нефти (например, нафтеновые кислоты), могут быть эмульгаторами только в том случае, если они вступают в реакцию с солями, содержащимися в эмульгированной воде, с образованием соединений, не растворимых в нефти. [c.20]

Стабилизацию эмульсий мухановской нефти создают главным образом асфальтены, что подтверждается тем, что при деасфальтизации петролейным эфиром эта нефть практически теряет способность образовывать устойчивую эмульсию [8]. Поэтому с уменьшением содержания ароматических в растворителе устойчивость эмульсии, характеризуемая расходом реагента, сначала резко возрастает, достигает максимума, а далее несколько снижается. Такое изменение устойчивости эмульсий характерно для растворов асфальтенов в смеси парафиновых и ароматических углеводородов [8] и связано с переходом при постепенном снижении содержания ароматических углеводородов в растворителе от молекулярных растворов асфальтенов к коллоидным и далее к грубым суспензиям с максимальной устойчивостью эмульсии для растворов с ОНТцмаАьной коллоидной дисперсностью асфальтенов. [c.11]

Под коллоидной химией понимают науку о поверхностных явлениях и дисперсных системах . К поверхностным явлениям относятся процессы, пронсходящне на границе раздела фаз, о меж-фазном поверхностном слое и возникающие в результате взаимодействия сопряженных фаз. Каждое тело ограничено поверхностью, и поэтому объектами коллоидной химии могут быть тела любого размера. Однако поверхностные явления проявляются сильнее всего в телах с высокоразвитой поверхностью, которая придает им новые важные свойства. К таким телам относятся поверхностные слои, пленки, нити, капилляры, мелкие частицы. Совокупность этих дисперсии вместе со средой, в которой они распределены, образует дисперсную систему. Дисперсные системы являются наиболее типичными и вместе с тем сложными объектами коллоидной химии, потому что в них проявляется все многообразие поверхностных явлений, формирующих особые объемные свойства этих систем. Именно такими системами является большинство окружающих нас реальных тел. Отсюда все основания называть пауку о поверхностных явлениях и дисперсных системах физикой и химией реальных тел. Все тела, как правило,— это полпкристал-лнческпе, волокнистые, слоистые, пористые, сыпучие вещества, состоящие из наполнителя и связующего, находящиеся в состоянии суспензий, паст, эмульсий, пен, пыли и т. д. Почва, тела растительного и животного мира, облака и туманы, многие продукты пронз-водства, в том числе строительные материалы, металлы, полимеры, бумага, кожа, ткани, продукты питания —все эго дисиерсные системы, особые свойства которых изучает коллоидная химия. [c.9]

Ко второй группе относятся вещества, проявляющие поверхностную активность на границе двух несмешивающихся жидкостей, но не образующих коллоидных структур. Такие вещества, адсорбируясь на поверхностях раздела, понижают свободную поверхностную энергию жидкости или твердого тела и тем самым облегчают процесс образования новой поверхности, в частности, в процессе диспергирования. Поэтому ПАВ второй группы называются диспергаторами. Сюда относятся такие важные для практики процессы, как распыление жидкостей, эмульгирование, диспергирование твердых тел и т. п. Диспергаторами могут быть любые ПАВ, адсорбирующиеся на поверхности частиц дисперсионной среды. Однако обычно применяемые диспергато-ры представляют собой вещества, стабилизирующие образующуюся высокодисперсную суспензию. Поэтому в водных средах диспергаторами служат гидрофилизирующие ПАВ, чаще поверхностно-активные полимеры. Сильно поверхностно-активные вещества, не являющиеся стабилизаторами, могут быть деэмульгаторами, т. е. способствовать разрушению эмульсий, если они сильнее адсорбируются, чем стабилизатор. В этом случае происходят вытеснение вещества стабилизатора с поверхности капелек и адсорбция вещеста деэмульгатора. Однако неспособность последнего обеспечить агрегативную устойчивость эмульсий приводит к ее разрушению. [c.34]

Важное значение поверхпостиь/х явлений для фармации определяется тем, что большинство лекарственных форм являются дисперсными системами с больиюй удельной поверхностью порошки, таблетки, эмульсии, суспензии, мази и т. д. В производстве лекарств большую роль играют такие поверхностные явления, как адсорбция, смачивание, адгезия. Вопросы рациональной технологии, стабилизации, хранения, повышения эффективности терапевтического действия неразрывно связаны с уровнем и достижениями исследований в области физикохимии поверхностных явлений. [c.302]

Ультразвуковое диспергирование является примером использования физических методов измельчения. Ультразвуковые волны с частотой от 20 тыс. до 1 млн. колебаний в секунду получают с помощью пьезоэлектрического осциллятора. Диспергирующее действие ультразвука связано с тем, что при прохождении звуковой волны в жидкости происходят местные быстро сменяющиеся сжатия и растяжения, которые создают разрывающее усилие и приводят к диспергированию взвешенны. частиц. Однако решающую роль играет явление кавитации при чередовании сжатий и разрежений в жидкости непрерывно образук .1Тся и снова спадаются (захлопываются) пустоты (полости). При спадении полостей местно развиваются очень высокие давления. Это вызывает сильные механические разрушающие усилия, способные диспергировать не только жидкости, но и твердые частицы. Таким путем получают высокодисперсные эмульсии и суспензии, в том числе пригодные для внутривенного введения. Кроме того, ири действии ультразвука на коллоидные растворы, эмульсии, суспензии происходит их стерилизация, так как кавитация вызывает разрушение тел микроорганизмов и их спор. [c.416]

Моющие вещества должны обладать всеми свойствами, характерными для поверхностно-активных веществ предшествующих трех групп они должны сильно понижать поверхностное натяжение воды на границе с воздухом, т. е. иметь высокую поверхностную активность, обнаруживая смачивающее и вместе с тем гидрофилизующее действие. Образуя пространственные мицеллярные структуры в объеме раствора и особенно в поверхностных слоях, моющие вещества должны быть не только диспергаторами, но и сильными стабилизаторами суспензий и эмульсий (эмульгаторами). Они должны вызывать также солюбилизацию углеводородных и вообще масляных загрязнений в ядрах мицелл, что составляет, по-видимому, важную слагающую в комплексе моющего действия. [c.73]

Второе существенное отличие эмульсий от суспензий, также связанное с флюидностью дисперсной фазы, обусловлено тем, что при столкновении капелек происходит легкое и полное их слияние, называемое коалесценцией (в отличие от замедленного роста локальных мостиков между твердыми частицами). Поэтому разбавленные эмульсии с незащищенными капельками могут существовать в метастабильном состоянии лишь в очень благоприятных условиях (малая концентрация электролита). В этом состоянии свойства их почти не отличаются от свойств лиофобных суспензоидов. Влияние электролитов соответствует правилу Шульце— Гарди, многозарядные ионы изменяют знак заряда частиц, в устойчивых эмульсиях наблюдается заметный электрофорез и т. д. [c.286]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология