Электрический фактор устойчивости

Различен и механизм обоих явлений. Коагуляция золей происходит обычно в результате сжатия двойного электрического слоя и уменьшения или полного исчезновения электрического заряда на поверхности частицы, являющегося в этом случае основным фактором устойчивости. Выделение же из раствора полимера при добавлении электролита объясняется уменьшением растворимости высокомолекулярного вещества в концентрированном растворе электролита. По аналогии с подобными явлениями в растворах низкомолекулярных веществ такое выделение высокомолекулярного вещества из раствора можно называть высаливанием. Дебай считает, что при высаливании молекулы растворенного вещества вытесняются из электрического поля введенных ионов, которые связываются с полярными молекулами растворителя. Таким образом, высаливание принципиально не отличается от выделения высокомолекулярного вещества из раствора при добавлении к последнему нерастворителя. Как правило, высаливающее действие ионов изменяется соответственно тому порядку, в каком они стоят в лиотропном ряду. Так, катионы по мере уменьшения их высаливающего действия могут быть расположены в ряд [c.466]

Предотвращение агрегации первичных дисперсных частиц воз можно в результате действия трех факторов устойчивости дисперсных систем 1) кинетического, 2) электрического и 3) структурно-механического. [c.332]

Фактором, вызывающим коагуляцию, может быть любой агент, нарушающий агрегативную устойчивость системы, например изменение температуры (сильное нагревание или охлаждение вплоть до замораживания), механическое воздействие (интенсивное встряхивание, перемешивание, перекачивание по трубам), действие света и различного рода излучений, действие электрических разрядов. Однако наиболее важным фактором является действие электролитов. Электролиты, добавляемые к золям, чрезвычайно быстро и резко влияют на толщину ДЭС и на -потенциал, являющийся одним из главных факторов устойчивости гидрофобных коллоидных систем. [c.430]

Особенности аэрозолей заключаются в том, что из-за низкой вязкости воздуха седиментация и диффузия частиц аэрозоля протекают очень быстро. Кроме того, дымы и туманы легко переносятся ветром, что используют для создания дымовых завес, окуривания и опрыскивания сельскохозяйственных культур. Электрические свойства аэрозолей чрезвычайно сильно отличаются от электрических свойств систем с жидкой средой, что объясняется резким различием плотностей и диэлектрических свойств газов и жидкостей. В газовой среде отсутствуют электролитическая диссоциация и ДЭС. Однако частицы в аэрозолях имеют электрические заряды, которые возникают при случайных столкновениях частиц друг с другом или с какой-нибудь поверхностью. Возможна также адсорбция ионов, образующихся при ионизации газов под действием космических, ультрафиолетовых и радиоактивных излучений. Для аэрозолей характерна крайняя агрегативная неустойчивость. Их длительное существование связано с высокой дисперсностью и малой концентрацией. Это значит, что устойчивость аэрозолей является лишь кинетической, термодинамические факторы устойчивости отсутствуют. [c.447]

Причины устойчивости пен. Устойчивость пен можно объяснять разными факторами, а именно действием так называемого эффекта Гиббса, наличием у пленки сравнительно высокой поверхностной вязкости или особых механических свойств (структурно-механический фактор устойчивости) и существованием в приповерхностном слое пленки гидратных или двойных электрических слоев, препятствующих ее утоньшению (термодинамический фактор устойчивости). Рассмотрим последовательно эти три фактора устойчивости пены. [c.390]

Анализ большой совокупности данных о коагуляции лиофобных золей электролитами и их смесями свидетельствует о том, что электрический фактор устойчивости имеет существенное и даже решающее значение. Одновременно, однако, этот анализ показывает, что коагуляция реальных коллоидных растворов почти никогда не протекает по чисто концентрационному механизму. Это утверждение вытекает из ря.г а соображений. [c.152]

Электростатическая теория устойчивости дисперсных систем приложима к тем системам, устойчивость которых обеспечивается только электростатическим фактором. В реальных же дисперсных системах наблюдается в лучшем случае преобладание того или иного фактора устойчивости. Однако электростатический фактор устойчивости характерен для наиболее распространенных систем с водными средами, создающими условия для диссоциации. Механизм образования электростатического барьера связан с механизмом образования двойного электрического слоя поверхностная диссоциация вещества частиц, адсорбция электролитов, в том числе ионогенных ПАВ и ВМС, и ориентирование диполей молекул растворителя илн растворенных веществ. Так как электростатический барьер определяется, главным образом, электрическим потенциалом и толщиной двойного электрического слоя (VI. 103), то, очевидно, он будет возрастать с увеличением поверхностной диссоциации, количества адсорбируемых потенциалопределяющих ионов и прочности их закрепления, а также с уменьшением взаимодействия противоионов с поверхностью (увеличение толщины двойного слоя). При наличии на поверхности функциональных групп, обладающих слабыми кислотно-основными свойствами, значение потенциала и соответственно потенциального барьера зависит от pH среды. Электролит-стабилизатор должен иметь одии иои с достаточным сродством к веществу частицы (заряжение поверхности), другой—к растворителю (для обеспечения диссоциации электролита-стабилизатора и достаточной толщины двойного слоя). [c.332]

Электрический фактор устойчивости [c.42]

Электрический фактор устойчивости связан с наличием двойного электрического слоя. При движении частицы сближаются, при этом проявляется действие отталкивания одноименных ядер частиц и действие притяжения за счет межмолекулярных сил. В зависимости от того, какие силы преобладают, система либо устойчива, либо же коллоидный раствор коагулирует, т. е. разделяется на коагулят (осадок) и дисперсионную среду. [c.28]

Как следует из данных табл. 4.2, для нефтесодержащих систем характерно наличие двойного слоя незначительной толщины, что объясняется значительной концентрацией электролитов в дисперсионной среде. Наряду с электростатическим фактором устойчивости относительно высокую агрегативную устойчивость нефтесодержащих вод можно объяснить наличием на поверхности частиц адсорбционно-сольватных слоев из молекул (в том числе дифильного строения) различных веществ, находящихся в дисперсной фазе или дисперсионной среде, и механических примесей. Наличие у частиц дисперсной фазы собственного электрического заряда объясняет их поведение во внешнем электрическом поле. [c.67]

Системы, в которых действует адсорбционно-сольватный фактор, могут быть агрегативно устойчивы даже при практическом отсутствии электрического потенциала на поверхности частиц. Та-Кие системы значительно менее чувствительны к добавлению электролитов. Действие электролитов в этих системах подобно высаливанию ими в растворах неэлектролитов, т. е. сводится только к уменьшению активности растворителя (воды). Особенно большую роль адсорбционно-сольватный фактор приобретает в системах с неполярными средами, где возможности диссоциации, и соответственно образования двойного электрического слоя проявляются слабо. Для создания количественной адсорбционно-сольватной теории устойчивости напрашивается проведение аналогий с теорией ДЛФО. Однако если энергию притяжения в системах с адсорбционно-сольватным фактором устойчивости можно определить исходя из представлений Гамакера и де Бура, то количественная оценка энергии гидратации, выступающая в роли энергии отталкивания частиц, до сих пор не разработана. Для оценки агрегативной устойчивости в обсуждаемых системах часто используют толщину адсорбционного слоя, равную половине расстояния между частицами, на котором энергия молекулярного притяжения уменьшается до величины кТ. [c.338]

ПАВ. Устойчивость латексов, содержащих смешанный адсорбционный слой, зависит от свойств двойного электрического слоя, обусловленного ионным веществом, и от состояния и степени гидратации НПАВ в адсорбционном слое, т. е. определяется одновременно электростатическим и неэлектростатическим факторами. Соотношение эмульгаторов и их природа определяют преобладающую роль того или иного фактора устойчивости. [c.114]

Часто считают фактором устойчивости эмульсии двойной электрический слой. Однако с этим согласиться нельзя, так как нет даже качественной корреляции между существованием двойного электрического слоя и свойствами эмульсий (см. стр. 92). Двойной электрический слой определяет лишь толщину прослойки непрерывной фазы между капельками эмульсии, как бы увеличивая длину отрезка молекулы в водной фазе. [c.417]

Рассматривая свойства аэрозолей, прежде всего необходимо отметить, что они обладают значительно меньшей агрегативной устойчивостью, чем коллоидные и дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой. Как мы видели выше, агрегативная устойчивость дисперсных систем с жидкой дисперсионной средой обусловлена существованием либо двойного электрического слоя, либо сольватной оболочки, либо, наконец, прочной пленки на поверхности частиц. В системах с газообразной дисперсионной средой всякое взаимодействие между поверхностью частиц и средой отсутствует. Правда, ионы, обычно присутствующие в небольшом количестве в газообразной среде, способны адсорбироваться на поверхности частиц и придавать им электрический заряд, однако возникающий заряд невелик и фактором устойчивости служить не может. Поэтому аэрозоли агрегативно неустойчивы, и в них всегда идет самопроизвольная коагуляция, скорость которой зависит от начальной концентрации аэрозоля и подчиняется уравнению Смолуховского для кинетики быстрой коагуляции (см. гл. VI). [c.149]

Процессу коагуляции способствуют повышение температуры, замораживание, механическое воздействие, пропускание электрического тока, старение золя, добавление электролита. Под действием электролита наиболее легко коагулируют золи, у которых основным фактором устойчивости является двойной электрический слой (ДЭС). [c.199]

Как указывалось, на устойчивость коллоидной системы оказывает большое влияние стабилизатор — вещество ионного или молекулярного строения, адсорбирующееся на ядрах частиц. При ионном стабилизаторе вокруг ядер мицелл возникают двойные электрические слои, затрудняющие их объединение электрический фактор). [c.83]

Опыты со слабо выраженным внешним эффектом или протекающие в замедленном темпе, а также опыты, демонстрация которых становится опасной при применении больших количеств реагирующих веществ и поэтому обычно демонстрируемых в микро- и полумикроколичествах. Примерами такого рода могут служить опыты, иллюстрирующие молекулярно-кинетическую теорию, а также многие из свойств веществ, объясняемые на ее основе диффузию, осмос, рост н растворение кристаллов, электролитическую диссоциацию, движение ионов или коллоидных частиц в растворах или газах под действием электрического поля, устойчивость и условия коагуляции дисперсных систем, выделение и растворение газов в жидкостях, кинетические явления в растворах, действие катализаторов, набухание, флотация, демонстрация окраски растворов и ее изменения под действием различных факторов, свойства едких, токсичных и взрывоопасных веществ. [c.152]

Коагуляция лиофобных систем обычно происходит в результате сжатия двойного электрического слоя и уменьшения или полного исчезновения электрического заряда, являющегося для данных систем основным фактором устойчивости. Выделение из раствора высокополимера при добавлении большого количества электролита объясняется уменьшением растворимости высокомолекулярного вещества в концентрированном растворе электролита. [c.364]

Коагуляции гидратированных высокомолекулярных веществ мешает водная оболочка и электрический заряд, обусловленный диссоциацией ионогенных групп, л в ряде случаев также адсорбцией ионов электролитов из раствора на поверхности частиц. Главным фактором устойчивости большинства гидрофильных коллоидов является их водная оболочка, препятствующая коагуляции частиц даже в изоэлектрическом (электронейтральном) состоянии. [c.174]

Познакомимся вначале с теорией устойчивости, связанной с электрическим фактором стабилизации, [c.240]

Механизм коагуляции лиофобных коллоидов и нарушения устойчивости ВМС различны. Коагуляция золей происходит обычно в результате сжатия двойного электрического слоя и уменьшения или полного исчезновения электрического заряда на поверхности частицы, являющегося в этом случае основным фактором устойчивости. Выделение из раствора ВМС при добавлении электролита объясняется уменьшением растворимости ВМС в концентрированном растворе электролита. Поэтому по аналогии с подобными явлениями в растворах низкомолекулярных [c.368]

Пропуская продолжительное время электрический ток через коллоидные растворы, ученым удалось доказать, что частицы различных золей обладают одноименным (либо положительным, либо отрицательным) электрическим зарядом. Наличие одноименного заряда у всех частиц данного золя является важным фактором устойчивости его. Заряд препятствует слипанию, укрупнению и выпаданию в осадок коллоидного вещества. [c.369]

Если в гидрофобных коллоидах, представляющих собой ионста-билизированные системы, основную роль играет электрический фактор устойчивости, то в гидрофильных коллоидных системах существенное влияние на стабильность оказывает гидратация частиц. Образование на поверхности частиц развитых гидратных слоев с особой структурой и свойствами является наряду с электростатическим фактором одной из причин появления расклинивающего давления, препятствующего слипанию частиц. Стабилизирующими свойствами обладают также гелеобразные адсорбционно-сольватные слои, которые из-за упругости и механической прочности препятствуют сближению частиц до расстояний эффективного действия межмолекулярных сил притяжения. В реальных коллоидных растворах, к которым относятся загрязненные высокодисперсными примесями природные и сточные воды, может одновременно проявляться действие различных факторов устойчивости, поскольку наряду с дисперсными загрязнениями часто присутствуют органические высокомолекулярные соединения и поверхностно-активные вещества, стабилизирующие коллоидные системы. [c.22]

Если в лиофобных коллоидах, представляющих собой ионостабилизированные системы, основную роль играет электрический фактор устойчивости, то в лиофильных коллоидах существенное влияние на стабильность оказывает сольватация частиц. Образование на поверхности частиц развитых сольватных слоев с особой структурой и свойствами является одной из причин появления расклинивающего давления, препятствующего слипанию частиц [123]. Согласно П. А. Ребиндеру [124], стабилизирующими свойствами обладают образующиеся на поверхности частиц гелеобразные адсорбционно-сольватные слои, которые благодаря своей упругости и механической прочности препятствуют сближению частиц до расстояний эффективного действия вандерваальсовых сил. Близка к представлениям о структурно-механических факторах устойчивости и гипотеза о стерических препятствиях, создаваемых адсорбционными слоями стабилизатора [125]. Все эти точки зрения можно свести к общей идее об определяющей роли сольва-тационного, в частности гидратацнонного, фактора устойчивости в системах с лиофильной поверхностью дисперсных частиц. [c.57]

Электрическая стабилизация дисперсных систем связана с возникновением двойного электрического слоя на границе раздела фаз. Такая стабилизация имеет основное значение для получения устойчивых лиозолей и суспензий в полярной среде, например в воде. В любом гидрозоле все коллоидные частицы имеют одинаковый знак заряда. Однако коллоидная мицелла в целом электронейтральна в результате образования двойного электрического слоя. Поэтому электростатическое отталкивание между коллоидными частицами (электрический фактор устойчивости) возникает только при достаточном их сближении, когда происходит перекрывание их ионных атмосфер (рнс. 102). Потенциальная энергия электростатического отталкивания тем больше, чем больше перекрывание диффузных частей двойного электрического слоя коллоидных частиц, т. е. чем меньше расстояние (х) между ними и чем больше толщина двойного электрического слоя. [c.332]

Необходимо иметь в виду, что кал<дому фактору устойчивости соответствует специфисескнй метод его нейтрализации. Например, действие электростатического фактора значительно снижается при Еведенни в систему электролитов, которые сжимают двойной электрический слой. Сольватация при адсорбционно-сольватном факторе может быть исключена лиофобизацпей частиц дисперсной фазы с помощью адсорбции соответствующих веществ. Действие структурно-механического фактора можно снять с помощью веществ, разжижающих и растворяющих упругие структурированные слои на поверхности частиц. [c.276]

Соотношение (VI. 32) может быть использовано для оценки условий стабилизации дисперсных систем при обеспечении их определенным термодинамическим фактором устойчивости. Например, для определения величины адсорбции ПАВ на поверхности tia THu или его концентрации в дисперсионной среде, которые необходимы для устойчивости системы, достаточно объединить соотношение (VI. 32) с уравнением Шишковского (III. 117). Подобную оценку условий стабилизации можно провести и для минимального электрического потенциала, если сравнить соотношение i(VI.32) с уравнением электрокапиллярной кривой (11.77). [c.286]

Как указано выше, электростатический фактор устойчивости вызывает уменьшение поверхностного натяжения вследствие образования двойного электрического слоя на поверхности частии. При действии адсорбционно-сольватного фактора в отсутствие этого слоя поверхностное натяжение уменьшается в результате сольватации поверхности частиц. В соответствии с уравнением Дюпре для работы адгезии взаимодействие дисперсионной среды с поверхностью частиц приводит к уменьшению межфазного натяжения. Поверхность частиц в системах с адсорбцнонио-сольватным [c.337]

Наибольшим разнообразием факторов устойчивости и методов коагуляции отличаются дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой. Для них характерны все ранее рассмотренные как термодинамические, так и кинетические факторы устойчивости, поскольку только в жидких средах наблюдается диссоциация электролитов, вызывающая образование двойных электрических слоев, и сольватация, при которой возможно резкое снил ение межфазного натяжения. В жидких средах можно наблюдать адсорбционное понижение поверхностной энергии до минимальных значений, компенсирующихся энтропийным расталкиванием. В результате этого становится возможным самопроизвольное диспергирование нли образование гетерогенных дисперсных систем, устойчивых практически неограниченное время. В жидких средах возможно изменение плотности фаз в широких пределах, что, например, позволяет значительно легче достигать термодинамической устойчивости по отношению к седиментации (седиментацион-по-диффузионное равновесие). Для дисперсных систем с л<идкой дисперсионной средой, безусловно, возможно регулирование и кинетических факторов устойчивости к коагуляции и седиментации (изменение вязкости среды). [c.342]

Для придания частицам устойчивости против слипания — агре-гативной устойчивости — необходимо создание на поверхности частиц защитных слоев двойных электрических слоев (ДЭС), приводящих к возникновению электростатического отталкивания (ионно-электростатический фактор устойчивости), а также сольватных и адсорбционно-сольватных слоев, препятствующих в силу своих особых структурно-механических свойств соприкосновению и слипанию частиц (структурный фактор стабилизации). [c.76]

Силами отталкивания могут являться электрические силы, возникающие в результате избирательней адсорбции межфазной поверхностью одного из ионов электролита, пргГсутствующего в системе. Поскольку частицы дисперсной фазы по своей природе одинаковы и адсорбируют всегда определенный ион, все они приобретают электрический заряд одного и того же знака и испытывают взаимное отталкивание, что препятствует сближению их на такие расстояния, где уже могут действовать весьма значительные аттракционные силы. Другой причиной, препятствующей сближению коллоидных частиц до расстояний, на которых начинают превалировать силы сцепления, может явиться образование на поверхности частиц сольватной оболочки из молекул среды. Такая оболочка возникает в результате адсорб ции дисперсной фазой либо молекул среды, либо молекул или ионов третьего компонента (стабилизатора) системы. Помимо этих двух факторов существуют и другие факторы, обеспечивающие агрегативную устойчивость коллоидным системам. Подробно все факторы устойчивости рассмотрены в гл. IX. [c.20]

Коагуляционные структуры. К ним относятся структуры, обычно возникающие в результате понижения агрегативной устойчивост дисперсных систем. При истинной коагуляции, когда частицы полностью теряют фактор устойчивости (двойн электрический слой сольватную оболочку и т. д.), они слипаются друг с другом, образуя компактные агрегаты. Достигнув определенного размера, эти агрегаты образуют плотный коагулят (или коагулюм). Если же происходит неполная астабилизация системы, то фактор устойчивости будет снят только с некоторых участков поверхности частиц, Да и то не полностью, и в результате этого частицы, слипаясь по таким местам, образуют пространственную сетку, в петлях которой находится дисперсионная среда. Происходит, как принято говорить, гелеобразование или образование лиогеля. Вид струк- [c.315]

Вокруг ггапелек эмульсии образуется двойной электрический слой и вследствие этого возникает энергетический (электрический) барьер, пренятствующий сближению частиц до расстояний, па которых силы молекулярного нритя/кения преобладают над силами электрического отталкивания. Этот фактор устойчивости является весьма существенным для эмульсий, стабилизованных ионогенными поверхностно-активными веществами. [c.21]

Наряду с термодинамическими факторами устойчивости, к которым следует отнести двойной электрический слой и сольватнук> оболочку вокруг коллоидной частицы, на устойчивость коллоидных систем может влиять и прочность структурно-механического барьера, возникающего по тем или иным причинам на поверхности частицы. Этот фактор, согласно П. А. Ребиндеру, нельзя назвать термодинамическим, поскольку при удалении или разрыве оболочки, представляющей структурно-механический барьер, она не обязательно должна восстанавливаться самопроизвольно. Кроме того, у этой оболочки отсутствует равновесие с окружающей средой. [c.283]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология