Структура лиофобных золей

Структура лиофобных золей [c.380]

Описание устойчивости лиофобных золей включает обстоятельное рассмотрение теории кинетики быстрой коагуляции по Смолу-ховскому, приближенное изложение теории устойчивости и коагуляции электролитами Дерягина—Ландау—Фервея—Овербека. При описании структуры пен особое внимание уделяется роли черных пленок, образующихся при определенных, критических концентрациях поверхностно-активных веществ. Здесь болгарским ученым также принадлежит ведущая роль. [c.6]

ВОДНЫХ растворов детергентов и электролитов может быть Последнее, однако, очень сильно уменьшается уже при низких концентрациях электролита, и поэтому устойчивость пен, подобно устойчивости лиофобных золей, должна была бы исчезнуть при низких концентрациях электролитов, особенно если они состоят из многовалентных ионов. В действительности же ни малоустойчивые, ни высокоустойчивые пены не проявляют такой чувствительности к электролитам. Что касается возможности появления положительного давления П за счет другого более сложного механизма, например за счет какой-нибудь структуры жидкости вблизи фазовой поверхности, то наши прямые измерения на микроскопических пленках различной устойчивости не дали каких-либо указаний на это. Единственный известный случай, когда положительное П неэлектростатической природы (т. е. не связанное с диффузными электрическими слоями) определенно вызывает небольшое повышение устойчивости пленки (время жизни порядка 1 мин),— это концентрированный раствор масляной кислоты в воде. Не исключено, однако, что механизм, предложенный Дерягиным, окажется более существенным для не слишком устойчивых пен, образующихся из достаточно концентрированных неводных растворов. [c.235]

Лиофобные золи — гетерогенные (микрогетерогенные) системы, и в этом отношении их нельзя относить к истинным растворам. Лиофильные золи — однофазные системы, обладающие многими свойствами истинных растворов. Вследствие высокой поверхностной энергии лиофобные дисперсные системы термодинамически и кинетически не устойчивы. Лиофильные коллоиды устойчивы. От истинных растворов они отличаются размером частиц и формой (длинные нитеподобные и свернутые в клубок молекулярные структуры). [c.424]

Осадки коллоидов (коагуляты) имеют различную структуру. Лиофобные коллоиды при седиментации не увлекают с собой жидкую фазу и выпадают в виде тонких порошков или хлопьев. Напротив, лиофильные коллоиды увлекают более или менее зна> чительные количества жидкой фазы, что и обусловливает студенистый характер их осадков. Золи некоторых лиофильных кол- [c.332]

Гели образуются из золей при их коагуляции в случаях развития пространственной сетки в результате молекулярного сцепления частиц дисперсной фазы. В предельном случае гели образуются в результате коагуляции золей без расслоения, с отверждением первоначально жидкой системы в целом (гелеобразование, как развитие коагуляционной структуры). Гели возникают в результате весьма рыхлой коагуляции по относительно малому числу коагуляционных центров на поверхности частиц дисперсной фазы, например, по углам и ребрам частиц вытянутой формы, особенно склонных к геле-образованию. При этом остальная часть поверхности частиц стабилизирована сольватными слоями среды. Именно поэтому типичные гели образуются уже при очень малом содержании дисперсной фазы. При коагуляции лиофобных золей образуются осадки агрегатов частиц. В случае более лио-фильных дисперсных фаз возникают студенистые осадки (ко- [c.59]

Структура двойного слоя в значительной мере определяет стабильность дисперсий коллоидных частиц. Обычно считают, что в присутствии поверхностного заряда лиофобные золи стабилизуются. Прежде чем коалесцировать, две частицы должны сблизиться и преодолеть отталкивание между их двойными слоями (см. разд. IV-5). Поэтому изменение 1 о оказывает заметное влияние на стабильность таких золей. Это, в частности, наблюдается при титровании 1 -ионов нитратом серебра, когда сразу после добавления некоторого избытка ионов серебра происходит коагуляция иодида серебра. В табл. IV-2 приведены данные, взятые из работы Бертона [25], которые ясно показывают связь между устойчивостью и -потенциалом золя золота в растворе, содержащем добавки AF+. [c.177]

Лиофобные золи. Мы уже видели, что обязательными условиями устойчивости лиофобных золей являются очень малый размер частиц, наличие у них электрических зарядов, одинаковых по знаку, и сольватация частиц. Первое предохраняет их от оседания, второе и третье — от укрупнения в результате слипания (коагуляции). Своим происхождением заряды коллоидных частиц обязаны адсорбционным процессам заряд появляется у частицы вследствие того, что частица данного коллоида преимущественно или избирательно) адсорбирует из раствора ионы того или иного вида в зависимости от природы коллоидного вещества и от условий опыта. Чтобы выяснить ближе характер этой адсорбции, обратимся прежде всего к результатам экспериментального изучения структуры коллоидных растворов. [c.507]

Более подробное ознакомление со структурой и важнейшими свойствами коллоидных растворов удобнее провести раздельно с типично лиофильными и с типично лиофобными золями, с учетом существования и некоторых систем с промежуточными свойствами. [c.380]

В лиофильных коллоидах, большей частью веществах высокомолекулярных, частицы коллоида, повидимому, в одних случаях представляют собой отдельные молекулы, в других — агрегаты из нескольких молекул (мицеллы) наконец, существуют и такие системы, в которых имеются и молекулы и мицеллы, причем они находятся между собой в своеобразном равновесии. По своему строению мицеллы лиофильных золей существенно отличаются от мицелл лиофобных золей. Мицеллы лиофильных золей имеют не компактную, а рыхлую структуру, т. е. настолько проницаемы, что дисперсионная среда и примешанные к ней вещества могут проникать внутрь мицеллы. [c.387]

Большое значение имеют также химические реакции коагулирующего электролита с теми электролитами, которые содержатся в дисперсионной среде лиофобного золя, ввиду того, что эти реакции смещают адсорбционное равновесие между коллоидными частицами и электролитами дисперсионной среды и нарушают условия обменной адсорбции (Каргин). Необходимо также учитывать возможность молекулярной адсорбции добавленного электролита (см. стр. 117). Однако, несмотря на сложное взаимодействие перечисленных факторов, основные изменения в структуре двойного слоя при коагуляции, как указывалось, направлены в сторону его сжатия. [c.138]

Осадки коллоидов (коагуляты) имеют различную структуру. Лиофобные коллоиды при седиментации не увлекают с собой жидкую фазу и выпадают в виде тонких порошков или хлопьев. Напротив, лиофильные коллоиды увлекают более или менее значительные количества жидкой фазы, что и обусловливает студенистый характер их осадков. Золи некоторых лиофильных коллоидов (например, желатины) даже нацело застывают в студнеобразную массу (желе, студень). Подобные коагуляты, содержащие в своем составе увлеченную жидкую фазу, называют обычно гелями (для воды в качестве жидкой фазы — гидрогелями). [c.313]

Образование хрупких гелей из лиофобных золей следует рассматривать как один из видов коагуляционного структурообразования (П. А. Ребиндер) хрупкие гели имеют двухфазную, гетерогенную структуру. [c.178]

Вискозиметрический метод является самым простым и наиболее распространенным методом определения молекулярного веса и других свойств высокомолекулярных соединений, связанных с изменчивостью внутренней структуры растворов этих соединений. Однако для понимания принципиальной стороны этого метода необходимо предварительное знакомство с особенностями самого явления вязкости растворов высокомолекулярных соединений, весьма отличного от вязкости не только чистых жидкостей и растворов низкомолекулярных соединений, но и лиофобных золей. Поэтому рассмотрение вискозиметрического метода мы отложим до общего знакомства с явлением вязкости в изучаемых нами системах. [c.163]

Стабилизирующее действие добавок высокополимеров на суспензии заключается также в образовании защитных сольватных слоев на поверхности частиц суспензий, а также в охвате этих частиц длинными цепочкообразными макромолекулами образование сетеобразных структур приводит к прекращению поступательного движения частиц. В общем механизм такого действия аналогичен уже описанному механизму защиты лиофобных золей (рис. 54, стр. 235). [c.245]

Типично лиофобные коллоидные системы при коагуляции и выделении дисперсной фазы образуют осадки, порошкообразные по структуре и не содержаигне значительных количеств дисперсионной среды, Эти осадки, как правило, уже не могут обратно перейти в состояние золя. Таким образом лиофобные золи характеризуются в большинстве случаев необратимостью. [c.195]

НИИ или 0В0ДН6НИИ мало изменяется. После высушивания хрупкие гели имеют сильнопористую структуру с множеством жестких капилляров. Образование хрупких гелей из лиофобных золей Ребиндер рассматривает как один из видов коагуляционного структуро-образования. Хрупкие гели относятся к двухфазным гетерогенным системам. [c.91]

Согласно общепринятой мицеллярной теории строения коллоидных растворов, золь состоит из двух частей мицелл и интерми-целлярной жидкости. Мицелла — это структурная коллоидная единица, т. е. частица дисперсной фазы, окруженная двойным электрическим слоем. Интермицеллярной (т, е, межмицеллярной) жидкостью называют дисперсионную среду, разделяющую мицеллы, в которой растворены электролиты, неэлектролиты и ПАВ, являющиеся стабилизаторами коллоидной системы. Частицы дисперсной фазы лиофобных золей имеют сложную структуру, которая зависит от условий получения золей. [c.396]

Изучение процессов структурирования и деструктурирования в дисперсных системах часто удобно вести путем наблюдения за изменением в них типичного для жидких систем свойства — вязкости, тесно связанного с другими реологическими свойствами систем. При этом следует учитывать, что вязкость некоторых лиофобных золей и особенно растворов высокомолекулярных веществ обнаруживает ряд аномалий а) неподчинение закону Ньютона и Пуазейля, б) изменение во времени, в) аномальное поведение с изменением температуры, г) изменение от механических воздействий (явление тиксотропии). В таких системах появляется дополнительная вязкость, обусловленная добавочным сопротивлением (трением) течению жидкости за счет образования сеткообразных структур. Такая вязкость получила название структурной. Таким образом, вязкость указанных систем можно рассматривать как сумму двух слагаемых нормальной вязкости, обусловленной нормальным, подчиняющимся законам Ньютона и Пуазейля, ламинарным течением жидкостей ( 31) и структурной вязкости Г]отр [c.370]

Оущественное значение для характеристики коллоидных свойств красителей имеет химический состав и структура этих веществ так, например, красители конго красный, анилиновый синий и др. являются малоустойчивыми и проявляют свойства лиофобных золей, в то время как красители толуидиновый голубой, ализариновый красный и др., наоборот, более устойчивы и по свойствам приближаются к высокомолекулярным веществам. [c.171]

Отсутствие текучести — основное свойство, характеризующее студень, при большом избытке растворителя можно объяснить образованием пространственной сетчатой структуры, построенной из макромолекул или агрегатов макромолекул полимера, соединенных достаточно прочными связями. В отличие от структур, образованных мицеллами лиофобных золей, эти связи могут возникать между любыми частями гибких макромолекул, а не только между их концевыми группами. В ячейках такой пространственной структуры находится низкомолекулярная жидкость. Связи между макромолекулами или их arpe гатами могут иметь различную природу. Как правило, они возникают между несольватированными участками макромолекул и являются результатом взаимодействия полярных групп, т. е. могут быть химическими связями, в том числе водородными. Если полимер содержит ионогенные группы, несущие противоположные заряды, возможно и электростатическое взаимодействие. [c.266]

Электропроводность коллоидного раствора слагается из электропроводности, обусловленной коллоидными частицами, и электропроводности находящихся в растворе электролитов. Если посторонних электролитов в растворе очень мало (высокоочищенные растворы белков и полиэлектролитов), измерениями электропроводности можно воспользоваться для определения удельного заряда или подвижности частиц, однако, в лиофобных золях определить собственную электропроводность коллоидных частиц довольно трудно. Существенное влияние на собственную электропроводность частиц оказывает структура двойного электрического слоя, так как подвижность компенсирующих ионов ограничивается электрофоретическим торможением со стороны коллоидных частиц (более медленно передвигающихся в поле, чем ионы) и скоростью перестройки ионной атмосферы в переменном поле (эффект релаксации). В свою очередь, измерениями электропроводности в широком диапазоне частот (дисперсия электропроводности) пользуются при изучении структуры двойного слоя. В растворах полиэлектролитов (например, полиакриловой кислоты) измерения эквивалентной электропроводности X при различных концентрациях представляют интерес для характеристики формы молекул, так как значения X падают в той области концентраций, в которой расстояния между молекулами полимера становятся велики по сравнению с толщиной двойного электрического слоя (Каргин). Измерения электропроводности коллоидных растворов при их взаимодействии с нейтральными солями (метод кондуктометриче-ского титрования) широко применялись при исследовании состава двойного слоя и процессов вытеснения из коллоидных частиц, например, подвижных Н+-ионов (Паули, Рабинович). [c.131]

Образование хрупких гелей из лиофобных золей следует рассматривать как один из видов коагуляционного струк-турообразования (Ребиндер). При наличии жестких вытянутых частиц, их сближение при понижении устойчивости, в зависимости от концентрации электролитов и золя, может вызвать появление тактоидов (см. стр. 144), пространственного каркаса в гелях или, наконец, беспорядочного коагулята. Бентонитовые глины или частицы УгОб могут образовывать гели уже при концентрации ниже 0,1 %, тогда как золь гидроокиси железа дает гель при концентрации 5%, а при 0,5% он коагулирует в виде осадка. При слабых силах взаимного сцепления, например, в 10%-ных суспензиях бентонитовых глин или в гелях гидроокиси алюминия, структура геля разрушается даже при небольшом механическом воздействии, но может легко восстановиться. Такие обратимые коагуляционные структуры, связанные со вторым минимумом на потенциальных кривых (см. стр. 143), называются тиксотропными. Напротив, при значительных силах сцепления, когда частицы в местах контакта, особенно на концах, разделены лишь очень тонкими сольватными слоями, появляются прочные каркасы с тонкими хрупкими стенками, механическое разрушение которых происходит необратимо (например, в гелях кремнекислоты). Добавление небольших количеств поверхностно-активных веществ, образующих молекулярные адсорбционные слои, может легко изменять условия контакта частиц и прочность образующихся гелей (Ребиндер). [c.200]

Коагуляция наступает при определенном содержании воды в системе, независимо от концентрации или типа применяемого электролита. С увеличением количества воды последовательно выделяются фракции все более низкого молекулярного веса и более гидрофильные в коа-церватах фракций содержание спирта на I г смолы последовательно понижается, но во всех фракциях оно выше, чем в исходном растворе. Результаты фракционирования вполне воспроизводимы. Выделение коацерватов смолы по с оему существу отличается как от коагуляции лиофобных золей, так и от расслоения смеси жидкостей. Авторы полагают, что процесс проходит в две стадии 1) понижение растворимости вследствие добавки воды вызывает агрегацию молекул с образованием сольватированных водой и спиртом частиц, 2) происходящее благодаря присутствию электролита изменение структуры дисперсионной среды приводит к слиянию частичек эмульсии, не теряющих при этом своей лиосферы. [c.39]

Исследователи установили также, что анионный полиэлектролит (ПАА) действует на лиофобные золи с отрицательно или положительно заряженными частицами наподобие любого высокомолекулярного соединения сенсибилизируя их при сравнительно небольших дозах и стабилизируя при больших. Добавление ПАА перед вводом электролита привело к защите золей. Элек-тропно-микроскопическое изучение процесса стабилизации показало, что ее причина состоит в образовании пространственных сетчатых флокуляционных структур, в которых частицы связаны нитеобразными молекулярными пачками [184]. [c.303]

Таким образом, теория ДЛФО даже в первоначальном виде, несмотря на ряд неизбежных на первых порах упрощений, дала возможность объяснить основные закономерности коагуляции лиофобных золей электролитами. Дальнейшее развитие теории позволило обосновать явления гетерокоагуляции, пептизации (Френс, Овербек), образование периодических коллоидных структур (Ефремов, Усьяров), закономерности коагулирующего действия смесей электролитов, влияние концентрации дисперсной фазы на устойчивость (Духин, Лессик). Количественный учет молекулярного конденсатора (штерновского слоя) выявил возможность коагуляции по безбарЬерному механизму (Мартынов, Муллер). [c.19]

I тип — суспензоиды (или необратимые коллоиды, лиофобные коллоиды). Так называют коллоидные растворы металлов, нх оксидов, гидроксидов, сульфидов и других солей. Первичные частицы дисперсной фазы коллоидных растворов этнх веществ по своей внутренней структуре не отличаются от структуры соответствующего компактного вещества и имеют молекулярную или ионную кристаллическую решетку. Суспензоиды — типичные гетерогенные высокодисперсные системы, свойства которых определяются очень сильно развитой межфазовой поверхностью. От суспензий они отличаются более высокой дисперсностью. Суспензоидами их назвали потому, что, как и суспензии, они не могут длительно существовать в отсутствие стабилизатора дисперсности. Необратимыми их называют потому, что осадки, остающиеся при выпаривании таких коллоидных растворов, не образуют вновь золя при контакте с дисперсионной средой. Лиофобнымн (греч. лиос — жидкость, фобио — ненавижу) их назвали, предполагая, что особые свойства коллоидных растворов этого типа обусловлены очень слабым взаимодействием дисперсной фазы и дисперсионной среды. Концентрация лиофобных золей невелика, обычно меньше 0,1%. Вязкость таких золей незначительно отличается от вязкости дисперсионной среды. [c.312]

Укажем на то обстоятельство, что ряд набухания одновалентных анионов в точности повторяет такой же ряд адсорбируемости (стр. 105) и обращенный ряд коагуляции лиофобных золей (стр. 135). Внешне эта закономерность очевидно связана с размерами (радиусом) ионов, а внутренне—со степенью ионной сольватации (гидратации). Недавно автор настоящего руководства показал, что в подобном же закономерном порядке идет воздействие ионов (не только анионов, но и катионов) на объемные] теплоемкостные свойства воды как растворителя. На основании этого им было высказано соображение, по которому влияние лиотропных рядов ионов на все важнейшие свойства гидрофильных дисперсных систем лежит не в воздействии их на вещество дисперсной фазы, а в воздействии на структуру воды—растворителя (в разрыхлении ее одними ионами и в уплотнении другими). [c.185]