Размеры и форма первичных частиц

По современным представлениям, силикагели, алюмогели, аморфные алюмосиликатные катализаторы имеют не пластинчатое, а корпускулярное строение, т. е. состоят из сросшихся непористых первичных частиц шаровидной формы. Первичные частицы в зависимости от способа получения геля могут быть разных размеров и упакованы с различной плотностью. Зазоры между первичными частицами представляют собой поры катализатора эффективными диаметрами пор являются наиболее узкие места этих зазоров (горла пор). У носителей и катализаторов диаметры пор близки к размерам первичных частиц. [c.54]

К. сама по себе (не осложненная изотермич. перегонкой или коалесценцией) не приводит к изменению размера и формы первичных частиц (см. Дисперсные системы). К. наиб, характерна для дисперсий твердых в-в (золей, суспензий), в к-рых, в отличие от эмульсий и пен, коалесценция невозможна даже при непосредств. контакте частиц после прорыва разделяющих их пленок жидкости. [c.412]

Размер и форма первичных частиц. [c.634]

Проведение реакции между растворимым силикатом и кислотой в течение длительного времени являлось общепринятым способом промышленного производства силикагелей. Однако существуют определенные ограничения, которые всеми признаются. Например, невозможно вырастить частицы кремнезема большего размера до того, как начнется процесс формирования геля. При низких значениях pH, когда кремневая кислота устойчива достаточно долго, так что становится возможным отливать ее в желаемую форму, первичные частицы сохраняют размер менее 2—3 нм в диаметре. При pH 4.—10, за исключением низких концентраций кремнезема, соль натрия вызывает очень быстрое осаждение или гелеобразование, так что рост дискретных частиц до начала формирования геля оказывается невозможным. Диаметр частиц геля на конечной стадии составляет 3—7 нм [222]. Таким образом, когда силикат натрия используется при изготовлении геля, то какое-либо дальнейшее уменьшение удельной поверхности или увеличение диаметра пор должно проводиться путем последующей обработки силикагеля, например нагреванием образца в воде или при высокой температуре в парах воды. Вымывание соли представляет собой медленный процесс, и в результате получается большое количество отработанной сточной воды. Чтобы избежать этого, раствор силиката натрия можно вначале пропустить через ионит в водородной форме, и если процесс выполняется при низкой температуре, то можно обеспечить выход 12 %-ного золя кремневой кислоты [223]. Если только не идет дальнейшего превращения в коллоидные частицы большего размера, то получается точно такой же силикагель с частицами малого размера и тонкими порами, как и в случае применения способа кислотной обработки силиката. [c.705]

Большинство пор в твердом теле имеет сравнимые размеры, а их форма соответствует форме первичных частиц. Например, стенки пор, образующихся в скоплении сфер, составлены пз кусков поверхностей сфер (рис. 1). [c.11]

Анализ результатов экспериментальных данных разных исследователей приводит к выводу, что прочность хлопьев А1(0Н)а и Ре(ОН)з, так же как и многих других агломератов [200], не зависит от прочности первичных частиц, а определяется прочностью контактов между ними и числом контактов в единице объема агломерата. Число контактов и их распределение в структурной сетке агломерата зависят от размеров и формы первичных частиц и их ориентации. Что же касается прочности каждого контакта, то она в основном определяется силами адгезии. И прежде чем перейти к количественной оценке прочности коагулятов, рассмотрим кратко закономерности адгезии. [c.95]

Дисперсность. Размеры и форма первичных частиц, степень агрегации и прочность агрегатов П. л. м. в значительной мере определяют их укрывистость, красящую способность, оттенок, способность диспергироваться в пленкообразующем и образовывать блестящие покрытия. Для каждого пигмента существует оптимальный размер частиц. Напр., оптимальный (по укрывистости) радиус частиц белых П. л. м. вычисляют по ф-ле Гдр = 0,447 к/л ( пг — Ип)> где X — длина волны падающего света, мкм. [c.299]

Кроме того, при определенных обстоятельствах, особенно в случае значительного размера или игольчатой формы первичных частиц и агрегатов и очень высоких механических нагрузок, может произойти дополнительное измельчение частиц пигмента, отрицательно сказывающееся на его цветовых свойствах. В таких случаях говорят о дезагрегирующем размоле. [c.87]

Выше было отмечено, что удельное сопротивление осадка зависит не только от размера и формы первичных частиц твердой фазы и ее полидисперсности, но и в большой мере от степени их коагуляции, на которую влияет состав дисперсионной среды, и что значение как правило, определяется экспериментально. [c.79]

Определение размера и формы первичных частиц наполнителя является основой любого исследования в области усиления, так как усиливающая способность наполнителей непосредственно связана с их дисперсностью. Диаметр частиц усиливающих наполнителей обычно значительно меньше 0,1 мк, поэтому их можно наблюдать только в электронном микроскопе. [c.169]

Размер частиц обычно выражается как средний диаметр преобладающих частиц, при этом форма первичной частицы пигмента предполагается сферической (см. гл. 6). [c.95]

Трансформация структуры ири прокаливании и обработке паром происходит из-за изменения размеров, формы и взаимного расположения первичных частиц в результате диффузии. Этот перенос может происходить как за счет поверхностной диффузии вещества геля в местах срастания первичных частиц, так и при испарении этого вещества в одном месте и конденсации в другом [136, 143, 144]. И, наконец, для создания заданной пористой структуры пригоден метод физико-химического модифицирования исходной жесткой структуры носителя под действием соединений ванадия [89— 94, 145—152]. [c.86]

Большинство мыльных смазок сразу после приготовления, т. е. после охлаждения расплава, представляет собой микро-зернистые системы. Чтобы более полно и однородно диспергировать мыла, смазки подвергают интенсивной механической обработке — гомогенизации. В результате меняются размер и форма зерен (агрегатов первичных частиц), их ориентация в объеме и характер взаимодействия друг с другом. Гомогенизацию можно проводить на любой стадии приготовления смазок. В результате понижается температура варки мыльной смазки, так как она становится однородной при более низкой температуре. Особенно необходима гомогенизация при получении литиевых и комплексных мыльных смазок. Простейшим способом гомогенизации является продавливание смазки через металлическую сетку с мелкими ячейками. [c.255]

Для цепных реакции наблюдается ряд закономерностей, не позволяющий объяснить механизм их протекания простой пере группировкой атомов К ним относятся зависимость скорости цеп ных реакций от размера формы и материала сосуда в котором на ходится реакционная смесь зависимость скорости реакции от ничтожных добавок посторонних веществ резкое увеличение скорости процесса для определенного интервала давлении и др Участие радикалов и иных активных частиц в цепных реакци ях в настоящее время доказано экспериментально Несмотря на то что такие частицы вследствие своей высокой активности су шествуют лишь очень недолго они легко вступают во взаимо действие с обычными устойчивыми молекулами и переводят их в активное состояние Эти молекулы в свою очередь испыты вают дальнейшие превращения в результате которых вновь возникают активные частицы Первичная реакция начатая одной активной частицеи может вызвать целую цепь дальнейших стадий [c.303]

Со времени проведения интенсивного изучения золей и гелей Грэмом [1] многие исследователи делали попытки объяснить вопросы, связанные с поведением кремневой кислоты. Полученная подкислением растворимого силиката или гидролизом сложного эфира свежеприготовленная кремневая кислота не является коллоидной , поскольку она свободно диффундирует через пергамент или пленки животного происхождения и имеет молекулярную массу, измеренную по понижению точки замерзания, соответствующую мономерной форме. Однако вскоре молекулы такой кислоты начинают увеличиваться в размере и все медленнее проходить через мембраны, а затем наступает момент, когда диффузия через мембраны совсем прекращается [2]. Это может происходить или вследствие того, что мономерные молекулы и другие небольшие первичные частицы образуют агрегаты, или из-за увеличения размеров индивидуальных частиц при уменьшении их общего количества. [c.235]

На основании проведенных исследований по термическому старению гелей кремнезема Шапиро и Кольтгоф [П7] согласились с авторами работы [118] в том, что структуру геля кремнезема лучше всего интерпретировать как состоящую из дискретных частиц. Методом малоуглового рассеяния рентгеновских лучей последние из указанных авторов оценили, что средний размер первичных частиц при допущении их сферической формы составлял в свежеприготовленном геле кремнезема 30—60 А. [c.303]

Рассмотрение, которое здесь приводится, относится только к кремнеземным порошкам, представляющим собой совокупность агрегатов, состоящих из первичных частиц коллоидных размеров, причем агрегаты не имеют общих точек срастания в отличие от макроскопических гелей в процессе их приготовления. Это произвольное различие, но оно позволяет разграничивать силикагели, представляющие собой массивные, гранулированные или измельченные в порошок формы, от всех других типов тонкодисперсных кремнеземных порошков, приготовляемых осаждением из газовой фазы или из раствора. [c.765]

Высокие значения удельной поверхности и скорости растворения аморфного кремнезема позволяют проводить необходимые реакции при значительно более низких температурах, чем это требуется для измельченного в порошок кристаллического кремнезема. Повышенная химическая реакционная способность коллоидных кремнеземов была рассмотрена в гл. 4. Прозрачное плавленое кварцевое стекло образуется при давлении 140 кг/см и температуре 1200°С из кремнеземного порошка с размером первичных частиц 15 нм, тогда как для получения такого материала в виде выдуваемых в форму изделий требуется температура 2000°С [655]. [c.832]

Трансформация структуры при прокаливании и обработке паром происходит из-за изменения размеров, формы и взаимного расположения первичных частиц в результате диффузии. Этот перенос может происходить как за счет поверхностной диффузии вещества геля в местах срастания первичных частиц, так и при испарении этого вещества в одном месте и конденсации в другом [81]. [c.79]

Обнаруженная далее [1411 аналогия во влиянии концентрации гидроксильных ионов и НР на процесс старения гидрогеля и, следовательно, на пористую структуру силикагеля позволила заключить, что увеличение размера частиц с ростом pH и длительности старения может быть обусловлено растворением мелких частиц с последующим пере-осаждением перешедших в раствор кремневых кислот на поверхность более крупных частиц. Этот вывод хорошо согласуется с повышением растворимости кремнезема с возрастанием концентрации ионов 0Н , начиная от pH 2, отвечающего максимальной устойчивости кремнезема к растворению [143]. Каталитическое влияние 0Н сказывается также в ускорении химической реакции между растворенной низкомолекулярной и коллоидной кремниевой кислотой [144, 145]. Вполне вероятным представляется объяснение роста первичных частиц за счет оставшихся в геле непрореагировавших низкомолекулярных форм двуокиси кремния [140, 145]. [c.50]

Поскольку органические пигменты (в отличие от красителей) применяются в виде высокодисперсных порошков, на их цвет оказывают существенное влияние структура, форма и размер первичных частиц Зависимость цвета от этих свойств та же, что и для неорганических пигментов [c.344]

В тех сравнительно редких случаях, когда катализатор применяется в виде свободно взвешенных частиц, такая электронно-микроскопическая характеристика размеров и формы первичных частиц может представить определенный интерес. Пример таких катализаторов—коллоидные стабилизированные контакты Скитта—Пааля и формиатные никелевые контакты гидрирования жиров. Расположение частиц в таких препаратах видно на рис. 7 и 8, заимствованных из известной монографии Ван-Арденне. На рис. 9 показана кривая распределения частиц золота по размерам. [c.74]

Следует различать тонкую и грубую структуру смазок. Тонкая структура смазки определяется размерами и формой первичных частиц загустителя, имеющих обычно коллоидные размеры (до нескольких микронов). Важное значение имеет характер строения структурного каркаса, т. е. каким образом он построен из первичных частиц загустителя. При получении из расплава смазки представляют собой монолитные образцы, вся толща которых пронизана непрерывным структурным каркасом. В этом случае можно говорить только об их тонкой структуре. Механическое воздействие (размешивание, фильтрация и т. п.) приводит к разрушению монолитных образцов. Такие разрушенные образцы (к которым относятся почти все товарные смазки) состоят из отдельных кусочков (зерен) неразрушенного монолита и меж-дузеренного вещества. Размеры неразрушенных частиц составляют десятки и сотни микронов. Свойства смазок определяются не только типом тонкой структуры, но и грубой структурой смазки — размерами и формой неразрушенных частиц, характером междузеренного вещества, сцеплением неразрушенных частиц монолита между собой и т. п. [c.362]

Целесообразно строить модель на основе принципа дискретизации рассматриваемого пористого тела на области, в пределах которых изменяется лишь один параметр, например, размер формируюш,их данную область вторичных частиц при заданной геометрической форме, строении и статистическом законе распределения плотности их упаковки, не принимая во внималие пространственные координаты их расположения. Наиболее просто осуществлять дискретизацию на основе экспериментальных кривых распределения объема пор катализатора по их. радиусам с учетом имеющихся теоретических представлений о морфологических особенностях исследуемых образцов. При этом, зная радиус пор в данной области (при заданной плотности упаковки вторичных частиц), можно рассчитать единственные и вполне определенные размеры этих частиц, а по величине объема пор, приходящегося на данную область, их общее количество. Учитывая удельную поверхность образца, его вес и размеры, легко определить геометрические размеры и число первичных частиц, формирующих вторичные, и предположить возможные варианты распределения координат всех частиц. [c.143]

Исследованы псевдоаморфные осадки гидроокиси магния, полученные прилипанием раствора едкого кали к раствору хлорида магния и раствора хлорида магния к раствору едкого кали [235]. При одинаковых размерах первичных и вторичных частиц осадок, полученный по первому способу, состоял из плотных и прочных пластинок с резко очерченными краями, а осадок, полученный по второму способу, — из студенистых образований, легко меняющих форму при механическом воздействии и приближающихся по структуре к частицам гидроокисей железа и алюминия. Такое различие в свойствах осадков объясняется следующим образом. При приливании раствора едкого кали к раствору хлорида магния двухвалентные ионы магния в большей степени уменьшают толщину двойного электрического слоя у поверхности первичных частиц, гидроокиси магния, чем одновалентные ионы калия при обратном порядке смешения растворов. Значительное уменьшение двойногс электрического слоя приводит к более тесному соприкосновеник> первичных частиц при образовании вторичных. [c.207]

Такие представления первоначально были развиты на основании данных по адсорбции и десорбции газов (паров) эти процессы были проведены на спрессованных и неспрессованных порошках из непористых шаровидных частиц, на непористых образцах кремнезема (кварц и кварцевое стекло) и на силикагелях [72]. В дальнейшем предложенная структура ксерогелей была многократно подтверждена с помощью электронно-микроскопических исследований [73—75]. С точки зрения корпускулярной теории строения скелета ксерогелей спекание катализатора при термопа-ровой обработке можно представить как результат изменения размеров, формы, взаимного расположения и связи первичных частиц, происходящего вследствие переноса вещества этих частиц [75]. Перенос происходит в направлении уменьшения свободной энергии дисперсной системы и приводит к сокращению поверхности, а, следовательно, к увеличению стабильности системы. [c.54]

Образованием золей кремнезема вымораживанием. В том случае, когда замораживается раствор коллоидного кремнезема или поликремневой кислоты, растущие кристаллы льда будут вытеснять кремнезем до тех пор, пока последний не накопится между кристаллами льда в виде концентрированного золя. Такой кремнезем затем полимеризуется и образует плотный гель. При последующем расплавлении льда получается кремнезем в виде чешуек неправильной формы, образовавшихся между гладкими поверхностями кристаллов льда. Полученный таким способом из поликремневой кислоты с низкой молекулярной массой лепидоидальный кремнезем был изучен Каутским с сотрудниками [92—94]. Благодаря высокой концентрации кремневой кислоты перед процессом ее полимеризации в гель структура образовавшегося геля отличается высокой плотностью. Удельная поверхность микропористой массы составляет около 900 м /г, так что размеры первичных частиц кремнезема могут составлять всего лишь 20—30 А. Высушенный в вакууме порошок кремнезема содержал примерно 10 % Н2О. Следовательно, если вся эта вода присутствовала в виде групп SiOH на поверхности первичных частиц и каждая группа ОН зани- [c.40]

Своеобразие коагулирования многовалентными ионами связано с процессом гидролиза. Во-первых, в результате конденсации простых продуктов гидролиза возникают полиядерные гидроксидные соединения, которые обладают гораздо более сильной коагулирующей способностью, чем катионы А1 +, Ре +. Во-вторых, для катионов А13+ и Ре + характерно образование соединений не только с ионами гидроксила, но и с ионизованными группами гидрофильных органических веществ фосфатными, сульфатными, карбоксильными и др. В-третьих, предполагается, что с ростом pH среды от 4 до 7 увеличивается степень полимеризации гидроксокомплексов, и поэтому полиядерные формы соединений алюминия можно рассматривать как промежуточное звено между простыми ионами и полиэлектролитами. Отсюда следует, что отрицательно заряженные органические примеси могут связываться с продуктами гидролиза многовалентных ионов, и в этом состоит механизм снижения цветности. Кроме того, некоторые исследователи допускают существование флокуляции, вызванной полимерными комплексами (полиэлектролитами), наподобие флокуляции высокомолекулярными соединениями. В-четвертых, при pH = 5—7,5 преобладают нерастворимые продукты гидролиза, прежде всего золь А1(0Н)з, а содержание растворимых форм ничтожно. Исследования гидроокиси алюминия показали, что первоначально образуются аморфные шарики размером 0,2 мкм, переход которых в кристаллическую форму протекает крайне медленно но возможен дальнейший рост частиц, которые при pH = 4—8 имеют в основном размер 2 мкм при pH = 8,5—9,3 преобладают частицы с размером 0,01—0,05 мкм. Золи гидроокисей алюминия и железа в дальнейшем превращаются в микрохлопья. В гелях Ре(ОН)з первичные частицы имеют размер 10—30 мкм. [c.341]

После осаждения кристаллический осадок рекомендуется оставить стоять в маточном растворе от 1 до 12 ч для созревания , представляющего собой процесс рекристаллизации частиц осадка. При кристаллизации упорядочивается расположение отдельных ионов в кристаллической решетке, укрупняются первичные частицы осадка, что связано с большей растворимостью мелких частиц осадка. При рекристаллизации частично освобождаются посторонние ионы, захваченные осадком во время и после осаждения. Например, осадок Ва504 захватывает обычно анионы С1 , осадок СаС204 катионы Mg +. Старение осадка в процессе рекристаллизации приводит к его частичному самоочищению образуются кристаллы более правильной формы, более крупные и однородные по размерам, уменьшается соосаждение посторонних ионов. Рекристаллизация усиливается при нагревании (или кипячении) осадка в маточном растворе 2—3 ч. [c.294]

В сложной структуре сажи различаются первичные и вторичные агрегаты. Первичные агрегаты (или первичная структура), образующиеся при получении сажи, состоят из сажевых частиц, связанных химическими валентными связями, и отличаются поэтому высокой прочностью. Размеры н форма первичных arpera- [c.158]

В лиофобных Д.с. межмолекулярное взаимод. в дисперсионной среде и в дисперсной фазе существенно различно уд. своб. поверхностная энергия (поверхностное натяжение) велика-от неск. единиц до неск. сотен (и тысяч) мДж/м граница фаз выражена достаточно четко. Лиофобные Д.с. термодинамически неравновесны большой избыток своб. поверхностной энергии обусловливает протекание в них процессов перехода в более энергетически выгодное состояние. В изотермич. условиях возможна коагуляция-сближение и объединение частиц, сохраняющих первоначальные форму и размеры, в плотные агрегаты, а таюке укрупнение первичных частиц вследствие коалесцеиции-слияния капель или пузырьков газа, собирательной рекристаллизации (в случае кристаллич. дисперсной фазы) или изотермич. перегонки (мол. переноса) в-ва дисперсной фазы от мелких частиц к крупным (в случае Д.с. с жидкой дисперсионной средой-последний процесс наз. переконден-сацией). Нестабилизованные и, следовательно, неустойчивые лиофобные Д.с. непрерывно изменяют свой дисперсный состав в сторону укрупнения частиц вплоть до полного расслоения на макрофазы. Однако стабилизованные лиофобные Д. с. могут сохранять дисперсность в течение длит, времени. [c.81]

НОЙ атмосфере, происходит конденсация диоксида кремния в чрезвычайно тонкодисперсной форме. Окислению может подвергаться этилсиликат образующиеся пары S1O2 затем конденсируются. В наиболее широко распространенном способе предусматривается сгорание тетрахлорида кремния в смеси с природным газом, при этом выделяются хлористый водород н пары диоксида кремния, которые конденсируются в виде очень рыхлого, занимающего большой объем, порошка. При контролировании условий сжигания примерно так, как это делается при получении углеродной сажи, можно приготовлять вещества с различными размерами первичных частиц и разными степенями коалесценции частиц. В другом способе предусматривается испарение кремнезема в электрической дуге с конденсацией образующихся паров. Порошки такого типа рассматриваются здесь только по той причине, что из некоторых их разновидностей могут приготовляться коллоидные дисперсии. Соответствующие способы получения и свойства формируемых на основании этих способов порошков кремнезема будут рассматриваться в гл. 5. [c.456]

Согласно данным Спенсера, Смита и Космана [121], можно приготовить чрезвычайно тонкодисперсный кремнезем, состоящий из частиц с размером всего лишь 25—50 А и имеющий удельную поверхность, достигающую 1000 м /г. Такой кремнезем получается обработкой влажной углеродной сажи диметил-дпхлорсиланом с последующим выжиганием органического вещества на воздухе при 500°С. Образующийся в количестве 4 % от исходной массы углеродной сажи кремнезем представлял собой опалесцирующий порошок в форме небольших сферических крупинок около 1 мм в диаметре, т. е. примерно того же самого размера, что н гранулы углеродной сажи. Удельная поверхность такого кремнезема была 1094 м7г, что указывает на размер первичных частиц 2,5 нм. Подобное вещество легко диспергирует в воде с фор.мированием частиц в виде цепочек длиной до 20 мкм. Это дает возможность предполагать, что частицы были частично гидрофобными. [c.457]

В случае пирогенного кремнезема, как это было рассмотрено в гл. 5, частицы сферической формы диаметром 10—20 нм образуются посредством агрегации элементарных первичных частиц размером всего лишь 1—2 нм, полученных как продукт конденсации из пламени. Такие первичные частицы содержат некоторое количество поверхностных групп SiOH, которые оказываются захваченными внутри большой конечной частицы. Последняя спекается в пламени, достигая по плотности приблизительно теоретического значения. [c.870]

Анализируя абсолютные изотермы адсорбции спрессованных и неспрессованных порошков из шаровидных частиц (кварц, стекло), с одной стороны, и силикагелей, с другой, А. В. Киселев обнаружил большое сходство между этими двумя группами изотерм, что привело к созданию корпускулярной теории строения ксерогелей [55—57], основная идея которой была выдвинута А. 5В. Киселевым еще в 1936 г. [58]. Согласно этой теории, ксерогели представляют собой ансамбли первичных шаровидных частиц, слипшихся или мало сросшихся друг с другом. Величина удельной поверхности (внутренней поверхности пор) определяется в основном размерами этих первичных непористых частиц. Размеры и форма пор определяются размерами первичных частиц и их взаимной координацией, плотностью их упаковки [59]. Частицы силикагидрозоля имеют шаровидную форму [47, 60] и состоят из неправильно упакованных кремнекислородных тетраэдров, поверхностный слой которых заканчивается гидроксилами, что обеспечивает гидрофильные свойства поверхности. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология