Поведение молекулярных коллоидов в растворах

Исследование оптических свойств высокодисперсных систем имело исключительно большое значение не только для установления новых взглядов на природу коллоидных растворов, но и дало экспериментаторам методы для наблюдения за поведением коллоидов, определения их концентрации, размеров и форм частиц. Значение оптических методов также состоит в том, что они дали возможность проверить ранее имевшие гипотетический характер молекулярно-кинетические представления о строении веществ, распространить их на высокодисперсные системы,и подвести строго теоретическую базу под такие явления, как диффузия, броуновское движение, седиментация, коагуляция. Непосредственным результатом было неопровержимое доказательство реальности существования молекул. Наконец, оптические методы дали возможность экспериментально демонстрировать статистическую природу второго закона термодинамики, в частности в связи с броуновским движением. [c.314]

В те же годы Штаудингером было доказано, что высокомолекулярные соединения являются продуктами полимеризации и поликоиденсации мономеров с образованием ковалентных связен. Он ввел понятия степени полимеризации и статистической молекулярной массы. Одновременно разными исследователями было установлено, что сольватация макромолекул почти ие отличается от сольватации молекул мономеров. Оказалось, что особенности в поведении полимеров связаны не только с большим размером молекул, но и с гибкостью полимерных цепей, вследствие чего макромолекулы способны принимать большое число конформаций. Учет этих конформаций лежит в основе созданной Марком и Куном (1928 г.) кинетической теории изолированной макромолекулы и разработанной Хаггинсом и Флори статистической термодинамики растворов полимеров. Было доказано, что лиофильность молекулярных коллоидов (растворов полимеров) объясняется не столько взаимодействием с растворителем, сколько энтропийной составляющей, обусловленной многочисленными конформациями макромолекулы, свернутой в клубок. [c.357]

Поведение молекулярных коллоидов в растворах [c.78]

Коллоидная химия. В учениях о коллоидах рассмотрены структура, свойства и поведение систем, включающих частицы относительно больших размеров, часто не взаимодействующих с окружающей средой (лиофобные коллоиды) или образующих растворы, близкие к молекулярным (растворы высокомолекулярных соединений). Коллоидная химия выделилась в самостоятельный крупный раздел физической химии благодаря бурному развитию в последние десятилетия этой области науки, ее больщой роли практически во всех процессах, связанных с жизнедеятельностью организмов, и во многих природных процессах. [c.7]

Своей активностью коллоидная фракция обязана в основном. очень малому размеру частиц по отношению к их массе. Благодаря большой удельной поверхности поведение частиц этой фракции определяется главным образом электростатическими зарядами на их поверхностях, которые способствуют развитию сил притяжения и отталкивания между отдельными частичками. Особенно активными коллоидами являются глинистые минералы. Это объясняется как формой (мельчайшие кристаллические пластинки или пакеты таких пластинок), так и молекулярным строением частиц, что приводит к образованию сильных отрицательных зарядов на их базальных поверхностях и положительных зарядов на ребрах. Взаимодействие между этими противоположными зарядами при низких скоростях течения сильно влияет на вязкость глинистых буровых растворов и является причиной обратимого структурообразования, когда раствор находится в состоянии покоя. [c.17]

Вероятно, это представление может отражать в общих чертах картину образования частиц при полимеризации мономера с определенной степенью растворимости в воде в очень разбавленных системах. Однако по ряду причин оно не может быть распространено 1на все случаи образования полимерных КОЛЛоиДов. Так, захвату олигомерных радикалов частицами должен сопутствовать обрыв цепи в водной фазе. Конкуренция между этими двумя процессами будет зависеть от растворимости радикалов в воде и концентрации их в системе. Обрыв олигомерных радикалов в водном растворе приводит к образованию собственных поверхностноактивных веществ, поведение которых будет различным в зависимости от их молекулярной массы и поверхностной активности. Эта картина, естественно, усложняется в присутствии капель мономера, поддерживающих его постоянную концентрацию во вновь образующихся частицах. Кроме того, при рассмотрении механизма образования частиц в полимерных коллоидах нельзя пренебрегать реальными размерами частиц и расстояниями между ними, играющими важную роль для их устойчивости. [c.97]

Помимо поверхностной воды, содержащейся во влажном осадке, осадок может содержать воду нескольких видов" 1) адсорбированную воду, или гигроскопическую такая вода в больщей или меньщей степени находится на поверхности всех твердых веществ, а ее количество зависит от влажности воздуха 2) поглощенную или сорбированную воду, которая обычно содержится в веществах с высокоразвитой внутренней поверхностью, например в лиофильных коллоидах 3) окклюдированную воду, содержащуюся в твердом растворе или образующую полости внутри кристаллов 4) связанную воду, или в виде воды гидратации (молекулярная вода), или в виде конституционной воды. В последнем случае молекулы воды не присутствуют как таковые, а образуются при нагревании твердого вещества. Поведение всех этих различных форм воды очень важно при гравиметрическом анализе, как это показано ниже на примерах. [c.217]

Изучение оптических свойств коллоидных систем не только привело к новым взглядам на природу коллоидных растворов, но и дало исследователям целый ряд методов для наблюдения за поведением этих систем, а также для определения размеров и формы их частиц. Именно оптические методы исследования коллоидов позволили экспериментально проверить молекулярно-кинетически представления. Лишь после появления ультрамикроскопа молекулярно-кинетическая гипотеза превратилась в теорию, и реальность существования молекул была окончательно доказана. [c.36]

Здесь уместно отметить, что развитие статистической физики тесно связано с успехами коллоидной химии. Основная стохастическая задача физики — броуновское движение — относится к поведению коллоидных частиц. До сравнительно недавнего времени полимеры рассматривались как вещества коллоидного характера, как лиофильные коллоиды, имеющие в растворах мицеллярное строение. В дальнейшем было установлено цепное строение полимеров и молекулярный характер их растворов. Тем не менее методы статистической физики не только сохранили свое значение для полимеров, но нашли в них новую область применения, имеющую богатое научное содержание. [c.7]

Высокомолекулярные вещества, растворенные в хорошем растворителе образуют термодинамически обратимые, молекулярные, гомогенные, то есть однофазные, агрегативно устойчивые системы. Однако, в плохо растворяющей или в нерастворяющей среде высокомолекулярные вещества образуют дисперсные системы со свободными поверхностями раздела, поведение которых соответствует типичным микрогетерогенным дисперсным системам. Так, макромолекулы медленно диффундируют в растворе, не проникают через полунепроницаемые мембраны. Однако по некоторым свойствам растворы высокомолекулярных соединений имеют сходство с коллоидными системами, в связи с чем растворы высокомолекулярных соединений иногда называют молекулярными коллоидами. Так, например, размеры макромолекул соизмеримы, или даже превышают размеры коллоидных частиц. Впрочем, эта соизмеримость проявляется лишь по длине макромолекул, поперечные же их размеры соответствуют размерам обычных молекул. [c.28]

Уже тогда аномальное поведение растворов природных полимеров справедливо объясняли большим молекулярным весом растворенных частиц. Однако их долгое время отождествляли с коллоидными частицами любых других веществ, полагая, что они представляют собой просто обломки материала, внутри которых отдельные молекулы связаны межмолекулярными связями. Свойства растворов полимеров. объясняли с позиций коллоидной химии, пытаясь распространить закономерности, поведения лиофобных коллоидов на ловедение полимерных веществ. Но частицы этих веществ обнаруживают необычную склонность к набуханию, а вязкость раство- ров полимеров аномально высока. Поэтому группа веществ, проявляющих такие аномалии, была выделена в группу лнофильных коллоидов. [c.5]

С другой стороны, при увеличении молекулярной массы ПВС примерно до 70000 мол<ет быть снижена на 15% его концентрация в растворе, что экономически весьма выгодно. Однако с повышением молекулярной массы ПВС происходит нарастание вязкости ПВАД в процессе синтеза или при хранении. При введении в реакционную смесь анионогенных ПАВ реологическое поведение ПВАД приближается к ньютоновскому. Так, добавка к ПВС (ММ 80000) 1% (масс.) волгоната позволяет получить ПВАД, по реологическим свойствам не отличающуюся от дисперсии, синтезированной с использованием обычно применяемого в качестве защитного коллоида ПВС с ММ 40000—50 000. [c.31]

Механизм молекулярной ассоциации, которая превращает концентрированные растворы мыл в эмульсоидный коллоид, неясен, но с ним, несомненно, связано моющее действие мыл (стр. 270). Вообще, чем выше молекулярный вес мыла, тем ниже его растворимость при данной температуре. При данной длине цепи возрастание ненасыщенностй увеличивает растворимость. С мылами жирных кислот сходны по своему поведению и многие другие вещества смоляные мыла, многие сульфокислоты высокого молекулярного веса и алкилсульфаты с длинной цепью (стр. 272-273). [c.246]

Будучи типичным коллоидом, каучук привлекал внимание многих видных представителей коллоидной науки. Фрейндлих и Позняк, Уитби и др. изучали явления набухания. Много исследований производилось с растворами каучука, представляющими важный объект резиновой промышленности. В последние годы особенно оживленно дискутировался вопрос о состоянии каучука в растворах (Мейер, Штаудингер и др.). Екли ранее наиболее характерные черты в поведении и свойствах каучука-(например, старение, эластичность и др.) почти всегда приписывались его коллоидной природе, то в настоящее время большинство исследователей. предпочитает связывать это с особенностями молекулярной структуры каучука. Допускается молекулярное состояние каучука в растворах и в связи с этим разрабатывается термодинамика набухания и растворения каучука (Джи, Гут и др.). [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология