Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Изменение степени дисперсности коллоидных систем

    Непрерывное изменение степени дисперсности коллоидных систем (количественное изменение) приводит к скачкообразному качественному изменению свойств, например цвета. Двухфазная система с предельной степенью дисперсности (молекулярной) может стать даже однофазной. Так, Думанский еще в 1913 г. показал, что с увеличением дисперсности удельная поверхностная энергия коллоидной системы растет (рис. 3), но когда степень дисперсности приближается к молекулярной — резко падает. Таким образом, удельная поверхностная энергия достигает максимума в коллоидных системах. [c.15]


    Окраска коллоидных растворов, как и других дисперсных систем, связана с явлениями рассеяния и поглощения света. Поглощение света имеет четко выраженный избирательный характер. Рассеяние света придает коллоиду красноватую окраску в проходящем свете и голубоватую в рассеянном. В целом окраска коллоидных растворов определяется результирующей наложения двух эффектов — рассеяния и поглощения света. С изменением степени дисперсности или формы частиц дисперсной фазы изменяется вклад обоих эффектов, что вызывает изменение окраски дисперсной системы. [c.396]

    Чрезвычайно большое развитие удельной поверхности и наличие в связи с этим значительного запаса свободной поверхностной энергии является характерной особенностью коллоидных систем, определяющей их важнейшие свойства. Одним из таких свойств коллоидов является их высокая адсорбционная способность, которая играет важную роль и в почвенных процессах. Почвенные коллоиды адсорбируют различные растворенные вещества, главным образом в виде ионов между почвенными коллоидами и растительными клетками корневой системы происходит обменная адсорбция, что играет существенную роль в.минеральном питании растений. Вторая отличительная особенность коллоидных систем заключается в их агрегативной неустойчивости. Под влиянием различных внешних воздействий, иногда весьма незначительных, а также самопроизвольно с течением времени в коллоидных системах происходят изменения, направленные обычно в сторону уменьшения степени дисперсности, т. е. в сторону укрупнения частиц. Это легко происходящее изменение степени дисперсности, которое влечет за собой изменение удельной поверхности и всех свойств, связанных с величиной поверхности, следует всегда иметь в виду при изучении коллоидных систем. [c.175]

    Истинные растворы качественно отличны как от коллоидных растворов, так и от суспензий. Новое качество здесь возникает в результате количественных изменений, т. е. уменьшения размеров частиц. В отличие от коллоидных растворов, истинные растворы агрегативно устойчивы, т. е. они не подвержены таким изменениям степени дисперсности, которые свойственны коллоидным системам. [c.164]

    Седиментационная устойчивость высокодисперсных коллоидных систем связана с диффузией и броуновским движением, а агрегативная — с изменением степени дисперсности (см. гл. II). Самопроизвольное уменьшение дисперсности особенно наглядно проявляется в системах с жидкими поверхностями раздела фаз. Это так называемая коалесценция, т. е. слияние капелек или пузырьков в эмульсиях, пенах и туманах. В коллоидных системах с твердой дисперсной фазой такое соединение частиц протекает гораздо сложнее. [c.112]


    Дисперсность и вязкость их были различными и обусловливались соотношением составных частей. Дисперсность зависела от степени декарбоксилирования гуминовых кислот и глубины дегидрирования продуктов полимеризации ненасыщенных жирных кислот. К дальнейшим изменениям такой сложной коллоидной системы в первую очередь следует отнести ее разделение на два раствора с неодинаковым соотношением составных частей и разной степенью дисперсности. [c.34]

    Физико-механические и физико-химические свойства нефтяных битумов зависят от их состава. Увеличение содержания масел в битумах уменьшает их вязкость смолы увеличивают растворимость асфальтенов в маслах, являясь пептизаторами асфальтенов и превращая их в более дисперсные коллоидные системы. В зависимости от степени диспергирования асфальтенов в смолах повышается растяжимость битумов. Изменение состава битумов происходит под влиянием ряда факторов температуры и времени нагревания битума при его приготовлении, света, кислорода воздуха и минеральной среды. При этом происходит уменьшение количества масел и увеличение количества смол и асфальтенов. [c.80]

    Коллоидные системы обычно являются системами неравновесными. В них происходят процессы старения, связанные с явлениями кристаллизации без изменения степени дисперсности. Иногда процесс старения идет и нарастание кристаллов происходит иначе, в результате чего величина а возрастает и золь укрупняется. Такое укрупнение золя золота наблюдалось Кройтом 1. Свежеприготовленный золь состоял из  [c.47]

    Таким образом, при укрупнении коллоидных частиц до размеров грубых дисперсий дисперсная система делается абсолютно неустойчивой, частицы выпадают на дно. Следовательно, и в этом случае непрерывное количественное изменение степени дисперсности вызывает качественный разрыв. [c.230]

    Изменение степени дисперсности системы, т. е. изменение количества атомов, составляющих частицы, влечет за собой появление нового качества, т. е. новых свойств системы. И действительно, системы, содержащие частицы с радиусом от 0,1 а до 1 т 1. (т . — миллимикрон = 0,001 [ .), качественно отличны от суспензий они получили название коллоидных систем. [c.162]

    В нем участвуют только растворенные молекулы. По этой причине для коллоидных систем гораздо большее значение имеет непосредственное слипание частиц при соударениях. Этот процесс называется коагуляцией или флоккуляцией. Если дисперсная фаза золя жидкая или газообразная (эмульсин или пены), то процесс может продолжаться до слияния отдельных капель и пузырьков, т. е. до коалесценции. Любое соединение частиц, наступающее при коагуляции, приводит к изменению состояния коллоидной системы и в этом смысле нарушает ее устойчивость. Вот почему Песков, говоря об агрегативной устойчивости коллоидных систем, подразумевал под этим отсутствие коагуляции. Если процесс агрегации частиц, связанный с коагуляцией золя, происходит в достаточно высокой степени, то система теряет свою устойчивость по отношению к действию сил тяжести и коллоидные частицы седиментируют. [c.193]

    Разрушение подобной дисперсной системы может произойти при изменении внешних условий, например при нагревании, замораживании, действии электромагнитных полей, жестких лучей, механического и химического воздействия. Эти изменения приводят к укрупнению частиц. Процесс укрупнения коллоидных частиц, приводящий к уменьшению степени дисперсности диспергированного вещества, называется коагуляцией. [c.85]

    Влияние степени дисперсности частиц на изменение свойств коллоидной системы можно проследить на самых различных объектах почвах, глинах, пигментах, всевозможных пастах, затертых красках, искусственных драгоценных камнях и т, д. [c.135]

    Коагуляция коллоидных систем может вызываться многими причинами (старение системы, изменение концентрации дисперсной фазы, изменение температуры, механические воздействия, свет и т, д.). Наибольшее теоретическое и практическое значение имеет коагуляция под действием электролитов. Коагуляцию способны вызвать все электролиты, даже те, которые являются стабилизаторами. Необходимо только, чтобы концентрация электролита при этом была настолько велика, чтобы он был способен в достаточной степени сжать двойной электрический слой частиц и тем самым понизить электрический барьер, препятствующий слипанию частиц при их столкновении. [c.13]

    Реологические свойства любой коллоидной системы, в частности нефти, зависят от степени дисперсности распределенных в ней частиц дисперсной фазы. В нефти, как известно, дисперсная фаза представлена частицами асфальтенов [1]. Последние, имеющие большую склонность к ассоциации, взаимодействуют между собой и образуют пространственную структуру коагуляционного типа, вследствие чего нефть приобретает структурно-механические свойства. Эти свойства заметно ослабевают при увеличении степени дисперсности или пептизации асфальтенов []]. Поэтому, наблюдая за изменением дисперсности асфальтенов в нефти, можно судить и об изменении ее структурно-механических свойств, а также определять влияние различных факторов на эти свойства. [c.52]


    По удельной поверхности коллоидные системы занимают особое положение среди дисперсных систем. В самом деле, удельная поверхность в молекулярных системах, например в истинных растворах, отсутствует, так как молекулы не обладают поверхностью в обычном смысле слова. Вместе с тем удельная поверхность грубодисперсных систем очень невелика. И лишь гетерогенные высокодисперсные коллоидные системы имеют сильно развитую удельную поверхность. Это наглядно показано на диаграмме (рис. 1,2), изображающей изменение удельной поверхности с размером час-тдц от грубодисперсных систем, до систем молекулярной степени [c.17]

    Понятие фазы применимо только к макроскопическим объектам, для которых свойства вещества в его объеме являются определяющим по сравнению с поверхностными свойствами. Если часть системы находится в настолько высокой степени дисперсности, что поверхностными свойствами нельзя пренебречь, то классическое понятие фазы становится к такой части системы неприменимым. При наличии сильно развитой поверхности, как правило, имеют место физическое (адсорбция) и химическое (хемосорбция) взаимодействия различных частей системы по поверхности. Они приводят к образованию между ними промежуточных слоев, и в этом случае переход от одной части системы к другой не будет сопровождаться резким изменением свойств, т. е. между этими частями нельзя провести достаточно резкую границу. В связи с этим, например, в коллоидных растворах с очень высокой степенью дисперсности твердого вещества последнее не может выступать в качестве самостоятельной фазы. [c.192]

    Ни один физико-химик не сомневается в том, что грубую суспензию следует рассматривать как двухфазную систему. Величина поверхности раздела фаз является в этом случае важнейшим термодинамическим параметром, характеризующим поведение системы. Кривизна поверхности практически не играет никакой роли. Рассмотрим изменение свойств системы при увеличении степени дисперсности. От грубой суспензии мы перейдем в область коллоидных систем, в которых поверхность раздела фаз по-прежнему играет основную роль. [c.232]

    Как правило, концентрированные растворы эфиров целлюлозы являются достаточно устойчивыми во времени. То или иное изменение вязкости таких растворов во времени обусловливается влиянием ряда факторов [75], а именно изменением степени этерификации растворенного продукта, изменением степени сольватации и возможностью образования трехмерных структур. При устранении влияния перечисленных факторов для концентрированных растворов эфиров целлюлозы процесс старения не является характерным и обязательным. Однако известны случаи, когда некоторые вещества с высокой молекулярной массой, находящиеся в молекулярной степени дисперсности в растворах, самопроизвольно образуют впоследствии неустойчивые коллоидные системы, подвергающиеся старению. Например, амилоза образует истинные молекулярные растворы, но с течением времени самопроизвольно выпадает из них в осадок. Такое явление носит название ретроградации [76]. Растворы амилозы, вначале совершенно прозрачные, при длительном хранении мутнеют, затем полисахарид полностью осаждается. Заметим при этом, что даже до появления видимых изменений растворов они становятся все более и более устойчивыми к действию фермента ами-лазы. [c.76]

    Структуры, образующиеся в темных нефтепродуктах, при низких температурах могут быть результатом понижения степени дисперсности асфальтенов. Наиболее резко аномалия вязкости наблюдается при исследовании нефтепродуктов, содержащих, помимо парафинов, смолистые вещества, влияющие на изменение характера кристаллизации парафинов и физико-химической связи между углеводородами, входящими в состав жидкой фазы, и кристаллами парафина. Эта связь приводит к образованию структур, по характеру своему приближающихся к коллоидным системам, для которых явления аномалии вязкости наиболее типичны. Исследование вязкости парафинистых мазутов, произведенное Б. Г. Тычининым, а также автором показало, что  [c.45]

    Коагуляцию коллоидных растворов можно вызвать изменением температуры, встряхиванием или взбалтыванием, уЛьтрацентрифу-гированием, повышением концентрации дисперсной фазы, введением в золь различных добавок, в частности электролитов, и т. п. Повышение температуры, встряхивание или взбалтывание, увеличение концентрации дисперсной фазы обусловливает более тесное сближение коллоидных частиц, чТо увеличивает степень их агрегации и, следовательно, уменьшает агрегативную устойчивость коллоидной системы. Однако во многих случаях действие этих факторов невелико. Наиболее мощным фактором коагуляции является действие электролитов. Разрушающее (коагулирующее) действие имеют те иОны электролита, заряд которых противоположен заряду коллоидных частиц. Такие ионы называются коагулирующими. [c.342]

    Коагуляция лиофобных золей. Важнейшим методом коагуляции лиофобных золей является прибавление к ним электролитов. При коагуляции уменьшение степени дисперсности может и не достигать уровня, при котором наступает седиментация или выпадение осадка, или помутнение, или, наконец, изменение цвета раствора. Однако часто процесс коагуляции приводит и к таким результатам. В этих случаях эффект коагуляции становится видимым простым глазом, и эта стадия, или период, получила название стадии явной коагуляции, в отличие от стадии скрытой коагуляции, когда ее нельзя еще заметить по внешнему виду коллоидной системы. [c.512]

    Добываемая нефть содержит значительное количество воды, механических примесей, минеральных солей. Поступающая на переработку нефтяная эмульсия подвергается обезвоживанию и обес-соливанию. Характерными чертами нефтяных эмульсий являются их полидисперсность, наличие суспендированных твердых частиц в коллоидном состоянии, присутствие ПАВ естественного происхождения, формирование при низких температура х структурных единиц. По данным [144] в процессе диспергирования капель воды в нефти образуется до триллиона полидисперсных глобул в 1 л 1%-ной высокодисперсной эмульсии с радиусами 0,1 10 мк, образующаяся нефтяная эмульсия имеет большую поверхность раздела фаз. Высокие значения межфазной энергии обуславливают коалесценцию глобул воды, если этому процессу не препятствует ряд факторов структурно-механический барьер, повышенные значения вязкости дисперсионной среды. Установлено, что повышению структурно-механической прочности межфазных слоев в модельной системе типа вода — мас о — ПАВ способствует добавка частиц гЛины [145]. Агрегативная устойчивость нефтяных эмульсий обеспечивается наличием в них ПАВ — эмульгаторов нефтяного происхождения так, эмульгаторами нефтяных эмульсий ромашкинской и арланской нефтей являются смолисто-асфальтеновые вещества, а эмульсий мангышлакской нефти алканы [144]. Интересные результаты об изменении степени дисперсности нефтяных эмульсий в зависимости от pH среды и группового состава нефтей получены в работе [146]. Механизм разрушения нефтяных эмульсий состоит из нескольких стадий столкновение глобул воды, преодоление структурно-механического барьера между rлoбyJ лами воды с частичной их коалесценцией, снижение агрегативной устойчивости эмульсии, вплоть до полного расслоения на фазы. Соответственно задача технологов состоит в обеспечении оптимальных условий для каждой стадии этого процесса, а именно - снижении вязкости дисперсионной среды (до 2—4 ммУс) при повышении температуры до некоторого уровня, определяемого групповым составом нефти, одновременно достигается разрушение структурных единиц уменьшении степени минерализации остаточной пластовой воды введением промывной воды устранении структурно-механического барьера введением определенных количеств соответствующих ПАВ — деэмульгаторов. Для совершенствования технологических приемов по обессоливанию и обезвоживанию нефтей требуется постановка дальнейших исследований по изучению условий формирования структурных единиц, взаимодействия [c.42]

    Взаимоотношения между гомогенным и гетерогенным катализом изучены лишь слабо главным образом потому, что элементы, способные дать начало обоим видам катализа, пе исследованы по всему интервалу переменных (например, pH и концентрации), определяюнгих состояние катализатора. В качестве катализатора, нри котором можно наблюдать переход от гомогенного механизма к гетерогенному, можно назвать железо. В кислом растворе реакция чисто гомогенная. Однако если увеличивать pH, начинает появляться коллоидное вещество и одновременно происходит изменение скорости (см. рис. 76 на стр. 440). При еще более высоких pH может наблюдаться образование макроскопического осадка, а также и другие кинетические изменения. На скорость катализа могут влиять и изменения физической формы (наличие носителя для катализатора, спекание катализатора или изменение кристаллической структуры). Хотя еще не вполне точно определен pH, при котором начинает появляться коллоидное вещество, не подлежит никакому сомнению факт перехода от гомогенного разложения к гетерогенному при повышении pH. Однако существуют еще значительные неясности по вопросу природы изменения механизма. В некоторых случаях оба вида разложения могут быть качественно объяснены одним и тем же механизмом, например циклическим окислением и восстановлением. В то же время образование комплекса или осаждение катализатора в коллоидном или твердом состоянии может определить т -долю от общего количества имеющегося катализатора, которая способна фактически участвовать в реакции и таким образом влиять на наблюдаемую скорость разложения. Такого рода случай комплексообразования встречается при катализе полимеризации действием перекисей [79]. При чисто гетерогенном катализе наблюдаемая скорость зависит от степени дисперсности твердого катализатора, так как эта дисперсность определяет размер поверхности, находящейся в контакте со средой. Наоборот, вполне возможно, что при переходе от гомогенной системы к гетерогенной коренным образом изменяется и характер реакции, которой подвергается перекись водорода, например ионный механизм может перейти в радикальный. Возможно, что при изменении условий имеется сравнительно тонкая градация в переходе от одного механизма к другому. При выяснении различий гомогенного и гетерогенного катализа нужно всегда учитывать возможное влияние адсорбции из раствора на гомогенный катализ. Так, одновалентное серебро, не обладающее каталитическими свойствами нри гомогенном диспергировании, легко адсорбируется стеклом [80]. В адсорбированном состоянии оно может нриобрести каталитические свойства в результате либо истинного восстаровления до металла, либо только поляризации [81]. Последующее использование поверхности стекла в контакте с более щелочным раствором также может активировать адсорбированное серебро. Это особенно заметно в случае поверхности стеклянного электрода. [c.393]

    Далее надо иметь в виду, что с изменением степени дисперсности различные свойства дисперсных частиц, а отсюда и системы меняются различно Поэтому сво1Йства дисперсных систем могут очень сильно качествея но отличаться ДРУг ог друга по мере изменения степени дисперсности. Например, если частица обладала некоторыми свойствами, имеющими количественные выражения а, Ь, с при радиусе г, то при другом радиусе п величины а, Ь, с не только станут другими — ai, bi, сг, но и их взаимные отношения изменятся, а именно а bi а не будут равны а Ь с, т. е. система получает другие свойства. Одной из задач коллоидной химии является выяснение зависимости свойств систем от их степени дисперсности, рассматривая, эту зависимость не в узком, а широком значении. [c.223]

    Высокая дисперсность асфальтенов создает избыток поверхностной энергии, вследствие чего такие системы термодинамически неустойчивы и стремятся к расслоению на две фазы. При недостаточном стабилизирующем действии окружающей дисперсионной среды частицы асфальтенов предварительно ассоциируются, сцепляясь под действием молекулярных сил в агрегаты, что приводит к потере кинетической устойчивости системы. В значительной степени свойства 1ефтяных остатков как коллоидных систем зависят от степени дисперсности асфальтенов, а в случае крекинг-остатков также от степени дисперсности карбенов и карбоидов. В обычных условиях коллоидная система, состоящая из дисперсной фазы (асфальтены, механические примеси) и дисперсионной среды (высокомолекулярные углеводороды, смолы), термодинамически и кинетически неустойчива тем не менее, расслоение на фазы происходит медленно, что обусловлено в основном свойствами самой системы. Коагуляцию асфальтенов могут вызвать изменение состава дисперсионной среды, изменение температуры, механические воздействия и другие факторы. [c.56]

    Ранее предполагалось, что коллоидные объекты являются системами, степень дисперсности которых слабо зависит от внешних условий. Иная картина складывается при исследовании НДС. Для выявления оптимальных технологических параметров воздействия на нефтяное сырье в процессе его переработки многочисленными экспериментами было показано, что свойства НДС и размеры ССЕ существенно зависят от степени воздействия внешних факторов. Под их влиянием происходят полиэкстремальные изменения свойств и параметров микроструктурь НДС. В зависимости от особенностей нефтетехнологических процессов целесообразно одни осуществлять при минимальных значениях размеров ядра структурных единиц, а другие — при максимальных. [c.176]

    Таким образом, скорость изменения дисперсности системы определяется растворимостью вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде, коэффициентом диффузии его через дисперсионную среду и поверхностным натяжением границы раздела фаз. Коэффициент диффузии О, в свою очередь, существенно зависит от фазового состояния дисперсионной срёды (очень малые значения характерны для твердых сред), в меньшей степени — от размеров молекул дисперсной фазы и, как правило, не может быть значительно изменен в объеме дисперсионной среды введением каких-либо добавок в систему. Вместе с тем наличие адсорбционных слоев на поверхности частиц (особенно в концентрированных системах, где эти слои составляют основную часть прослоек между частицами) может заметно тормозить процесс изотермической перегонки. Это связано с пониженной проницаемостью таких слоев для молекул дисперсной фазы как за счет снижения коэффи-щ ента диффузии в слое, так и в результате снижения в нем растворимости вещества. Снижение скорости роста частиц при изотермической перегонке может достигаться также вследствие снижения поверхностного натяжения в пределе — при переходе к лиофильным коллоидным системам — процесс перегонки вообще прекращается. Растворимость вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде слабо зависит от введения добавок, но сильно меняется в зависимости от природы этих фаз. Дисперсные фазы большинства устойчивых к изотермической перегонке лиофобных систем состоят из веществ, практически нерастворимых в дисперсионной среде. [c.269]

    Более разнообразные возможности в отнощении стабилизации имеют дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой — пены, эмульсии, золи и суспензии. Природа устойчивости всех систем в значительной степецн зависит от фазового состояния дисперсной фазы. Так, пены, подобно аэрозолям, принципиально лиофобны, но в отличие от аэрозолей могут быть эффективно стабилизованы введением ПАВ. Эмульсии и до некоторой степени золи по свойствам могут быть близки к термодинамически устойчивым лиофильным коллоидным системам, и их стабилизация с помощью ПАВ може обеспечить высокую устойчивость системы. В системах с твердой дисперсионной средой все процессы изменения дисперсности затруднены высокой вязкостью дисперсионной среды и малы] 1и значениями коэффициентов диффузии компонентов. [c.328]

    Полученные таким методом растворы выдерживали стерилизацию путем кипячения в стеклянных запаянных ампулах в течение 15, 30 и 45 мин без заметных изменений. Однако более тщательные наблюдения, в частности, определения степени дисперсности стерили.эованных золей, показали, что размеры частиц при стерилизации увеличиваются. Увеличение размеров частиц при нагревании происходит за счет агрегации частиц. Из этого следует, между прочим, что при получении коллоидных растворов фосфата хрома можно путем нагревания варьировать степень дисперсности в каком-то определенном диапазоне, не нарушая кинетической устойчивости системы. [c.40]

    Рассмотрение факторов, влияющих на коллоидную стабильность, и выявление ее связи с эксплуатационными свойствами масел позволяют наметить основные пути регулирования этого важного показателя свойств товарных масел. Регулирование -стойчивости дисперсий присадок в маслах связано с воздействием на характер межмолекулярных взаимодействий в системе, с изменением размеров надктцеллярных образований и сольватных оболочек, их окружающих [8,59,803. В общем случае для повьшюкия устойчивости коллоидной системы желательно обеспечить высокую степень дисперсности мицеллярных структур и минимальные изменения их при внешних воздействиях. Регулировать коллоидную стабильность товарных масел можно химическими и физическими путями. [c.58]

    Заслуга коллоидной химии заключается в том, что она обратила внимание на изменение свойств вещества в зависимости от степени его дисперсности и показала, что системы со степенью дисперсности меньше молекулярной и больше микроскопической обладают особыми свойствами это не было раньше замечено физиками и химиками. Во. Оствальд очень удачно объединил все эта структуры коллоидной степени дисперсности под названием метаструктур. [c.20]

    Заметное изменение в упругости пара можно наблюдать лишь у очень малых капель. Так, у капель воды радиуса см разница почти незаметна. Упругость пара увеличивается на 10% при радиусе капли в 10 см при г = 10 см упругость возрастет в два раза по сравцению с упругостью яад плоской поверхностью. Отсюда видно, что при коллоидной степени дисперсности (10 —10 ) упругость насыщенного пара жидкости значительно больше, что должно иметь значение для аэрозолей типа туманов. В них, благодаря изотермической перегонке, должно происходить изменение дисперсности системы в сто,-рону ее уменьшения. [c.116]

Смотреть страницы где упоминается термин Изменение степени дисперсности коллоидных систем: [c.58]    [c.131]    [c.265]    [c.265]    [c.17]    [c.326]    [c.414]    [c.11]    [c.376]    [c.88]   
Смотреть главы в:

Физическая и коллоидная химия -> Изменение степени дисперсности коллоидных систем



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Дисперсные системы

Изменение дисперсности системы в ДЖР

Коллоидные системы дисперсность

Системы коллоидные

Степень дисперсности



© 2022 chem21.info Реклама на сайте