Растворы высокомолекулярных соединений (лиофильные золи)

Следует также отметить, что в 90-х годах прошлого столетия работами Ф. Н. Шведова заложено начало совершенно нового раздела коллоидной химии—так называемой реологии, или коллоидной механики, изучающей структурно-механические свойства растворов высокомолекулярных соединений (лиофильных золей) и их производных—студней. [c.17]

Благодаря работам советских и зарубежных ученых было установлено, что коллоидные системы, известные ранее под названием лиофильных золей, на самом деле являются не золями, а истинными растворами высокомолекулярных соединений (ВМС), т. е. гомогенными системами молекулярно- или ионно-дисперсными. В растворах этих соединений взвешенными частицами являются не мицеллы (как в случае лиофобных коллоидов), а гигантских размеров макромолекулы, молекулярный вес которых превосходит 10 ООО, а в отдельных случаях превосходит даже несколько миллионов (опыт 86). [c.175]

Однако коллоидная химия изучает и другие высокодисперсные системы — растворы высокомолекулярных соединений белков, целлюлозы, каучука, которые на заре развития коллоидной химии получили название лиофильных (гидрофильных) золей и были причислены к типичным коллоидам, так как обладают общими свойствами, характерными для коллоидных систем. К этим свойствам относятся [c.326]

В последнее время термину лиофильные коллоидные системы некоторые ученые нашей страны стали придавать существенно иной смысл по сравнению с тем, который придавали ему ранее. Так, лиофильными золями, по предложению П. А. Ребиндера, стали называть не растворы высокомолекулярных соединений, а равновесные коллоидные системы, образующиеся при определенных условиях в результате самопроизвольного раздробления дисперсной фазы до частиц коллоидных размеров. Такое название вполне обоснованно, так как частицы в таких системах имеют коллоидные размеры и при том взаимодействуют с дисперсионной средой, т. е. лиофильны по отношению к ней. [c.27]

Изучение свойств растворов высокомолекулярных соединений сыграло огромную роль в развитии коллоидной химии. Первые исследования диффузии, осмоса, оптических свойств коллоидов были проведены с растворами желатины, агара, целлюлозы, т. е. с растворами ВМС. При этом выяснилось, что растворы ВМС более устойчивы по сравнению с золями. В течение длительного времени это объяснялось высоким сродством растворенных веществ к растворителю (дисперсионной среде) и связанной с этим высокой сольватацией. Это нашло отражение в исторически сложившемся названии таких растворов — лиофильные золи или обратимые коллоиды в отличие от лиофобных золей — обычных (необратимых) коллоидных систем. Позднее была найдена истинная причина термодинамической устойчивости лиофильных золей — отсутствие поверхности раздела фаз и поверхностной энергии — их гомогенность. Было показано также, что, хотя свойства растворов высокомолекулярных соединений в значительной степени определяются их сродством к растворителю, доля растворителя, вошедшего в сольватные оболочки, не очень велика. Поэтому правильным следует считать термин растворы ВМС или молекулярные коллоиды , а не лиофильные золи . [c.435]

Коллоидные растворы классифицируют по способности сухого остатка, полученного при осторожном выпаривании, растворяться в чистой дисперсионной среде. Системы, сухой остаток которых не способен самопроизвольно диспергироваться в дисперсионной среде, называются необратимыми (например, лиозоли металлов, гидрозоли иодида серебра и др.). Обратимыми коллоидными системами называются системы, у которых сухой остаток при соприкосновении со средой обычно сначала набухает, а затем самопроизвольно растворяется и образует прежнюю дисперсию (например, раствор желатины в воде или каучука в бензоле). Обратимость или необратимость коллоидной системы определяется отношением дисперсной фазы к дисперсионной среде. Дисперсная фаза обратимых коллоидов молекулярно взаимодействует с дисперсионной средой и поэтому способна в ней растворяться. По этому признаку дисперсные системы Делят на две основные группы лиофильные (обратимые) системы (истинно лиофильные и поверхност-но-лиофильные) и лиофобные (необратимые) системы. Если же дисперсионной средой системы является вода, эти два класса можно назвать соответственно гидрофильными и гидрофобными системами. Отсюда следует, что лиофобные коллоидные растворы являются типичными коллоидными системами, а лиофильные системы представляют собой не что иное, как растворы высокомолекулярных соединений. Существуют и промежуточные системы, которые трудно отнести к какому-либо одному из названных классов, например, золь 8102 и золи гидроксидов некоторых металлов. Лиофильные системы устойчивы, т. е. стабильны во времени, лиофобные системы неустойчивы и постепенно [c.17]

За последние 15 лет работами многих ученых, в первую очередь В. А. Каргина, С. М. Липатова и других, было доказано, что системы, называвшиеся лиофильными золями, на самом деле представляют собой истинные растворы высокомолекулярных соединений, т. е. системы гомогенные и термодинамически равновесные, в противоположность лиофобным коллоидам (золям) — системам гетерогенным и термодинамически неравновесным. Структурной единицей лиофильных золей является не мицелла, а сильно сольватирован-ная макромолекула высокомолекулярного (высокополимерного) соединения. Растворы таких веществ, с одной стороны, проявляют свойства истинных растворов, с другой стороны, обнаруживают свойства, сближающие их с коллоидными растворами. Этот вопрос Б дальнейшем будет рассмотрен более подробно. [c.299]

В противоположность им системы, относимые ранее к лиофильным золям и представляющие собой растворы высокомолекулярных соединений (например, водные растворы желатина, бензольные растворы каучука), образуются самопроизвольно, гомогенны и равновесны, свойства их не изменяются со време- [c.200]

В связи с тем что растворы высокомолекулярных веществ являются гомогенными и равновесными, т. е. обладают свойствами истинных растворов, их прежнее название лиофильные золи признано не соответствующим своему содержанию. По принятой в настоящее время терминологии эти системы называют просто растворами высокомолекулярных соединений. [c.201]

Лиофильные золи, являющиеся растворами высокомолекулярных соединений, обладают значительно большей устойчивостью по сравнению с лиофобными золями, поэтому они могут быть получены в сравнительно высоких концентрациях и, следовательно, обладают большой вязкостью и осмотическим давлением. [c.216]

Напротив, лиофильные золи образуются самопроизвольно при помещении некоторых веществ в жидкость и являются гораздо более устойчивыми. Такие золи коагулируют хуже, и коагуляция их обратима (при внесении в жидкость коагулят снова может образовать золь). Обычно вещества, дающие лиофильные золи, это — высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из тысяч атомов и имеют молекулярные веса более 10 тысяч кислородных единиц. Подобные молекулы-гиганты имеют размеры коллоидных частиц, так что лиофильный золь, в сущности, является молекулярным раствором высокомолекулярного соединения, причем каждая молекула — коллоидная частица. В качестве некоторых примеров лиофильных коллоидов можно назвать растворы желатины в воде, натурального каучука в бензине, плексигласа в хлороформе. [c.11]

Термин лиофильные коллоиды можно встретить как устаревшее название растворов высокомолекулярных соединений, представляющих собой гомогенные (однофазные) системы. Это связанно с тем, что первоначально полимеры рассматривались как особый класс коллоидных систем и им приписывали мицеллярное строение. Причиной заблуждения послужила общность многих свойств (оптич., осмотич., реологич. и др.) золей и р-ров полимеров, а также отсутствие в то время достоверных данных о молекулярном строении последних. Представления о М. как фазовых частицах было перенесено из коллоидной химии в учение о структуре полимерных тел. [c.129]

Только за последние 15 лет работами многих ученых, в первую очередь В. А. Каргина, С. М. Липатова, В. В. Кор-. шака и их сотрудников, было доказано, что системы, называв- шиеся лиофильными золями, на самом деле представляют собою истинные растворы высокомолекулярных соединений, т. е. системы гомогенные и термодинамически равновесные, в противоположность лиофобным коллоидам (золям)—системам гетерогенным [c.11]

В результате ряда дискуссий было признано целесообразным отказаться от терминов лиофильные коллоиды и лиофильные золи , чтобы не связывать с ними представлений о мицеллярном строении этих систем, а заменить их термином растворы высокомолекулярных соединений (сокращенно—растворы ВМС). В нашем изложении мы будем следовать этому решению и лишь-иногда, в целях преемственности, будем употреблять и термин лиофильные золи в качестве синонима нового термина, а рас- смотрение специальных свойств этих систем проведем отдельно в конце курса. По мнению И. И. Жукова, эти системы рациональнее было бы именовать молекулярными коллоидами. [c.12]

Согласно этим исследованиям коллоидные системы, известные под названием лиофильных золей, на самом деле являются не золями (не псевдорастворами), а истинными растворами высокомолекулярных соединений, т. е. системами гомогенными, моле-кулярно- или ионно-дисперсными, в которых взвешенными частицами являются не мицеллы с их ядерным строением, а мОт лекулы гигантских размеров—макромолекулы. Поэтому термин золь для этих систем является неподходящим и употребляется исключительно в силу традиции, поскольку термин лиофильные золи давно приобрел права гражданства . [c.152]

Растворы высокомолекулярных соединений обладают некоторыми свойствами обычных коллоидных растворов (золей). Однако высокомолекулярные соединения, представляющие собой органические вещества, характеризуются резко выраженной активностью по отношению к определенным жидкостям, в которых они способны самопроизвольно растворяться с образованием устойчивых систем без участия стабилизаторов. Благодаря этим свойствам высокомолекулярные соединения относили к группе лиофильных коллоидов (гл. XI, 1). [c.389]

В настоящее время деление коллоидных систем на две основные группы — лиофильные и лиофобные коллоиды в известной мере устарело, хотя эти термины еще широко распространены в литературе. За последние 20 лет трудами таких ученых, как В. А. Каргин, С. М. Липатов и др., доказано, что системы, ранее называвшиеся лиофильны-ми золями, на самом деле представляют собой не что иное, как истинные растворы высокомолекулярных соединений. В отличие от лиофобных золей эти растворы являются системами гомогенными и термодинамически равновесными. Исследования показали, что основной структурной единицей лиофильных золей является не мицелла (как у лиофобных золей), а сильно сольватированная (гидратированная) макромолекула высокомолекулярного. или высокополимерного соединения. Причем для многих полярных полимеров и белков сольватация является хотя и главным, но не единственным фактором устойчивости их растворов. В значительной мере характер поведения высокомолекулярных соединений в растворах определяется свойствами их длинных цепеобразных частиц — макромолекул. Огромные размеры макромолекул, превышающие в отдельных случаях размеры коллоидных частиц, объединяют эти системы с коллоидно-дисперсными системами. Сближает их и то обстоятельство, что при концентрировании растворов высокомолекулярных соединений они обращаются [c.364]

В настоящее время признано целесообразным отказаться от терминов лиофильные коллоиды и лиофильные золи , чтобы не связывать с ними представлений о мицеллярном строении этих систем, а заменить их термином растворы высокомолекулярных соединений (сокращенно — растворы ВМС). Мы будем следовать этому решению и лишь иногда употреблять термин лиофильные золи в качестве синонима нового термина. Термины лиофильные коллоиды и лиофобные золи мы оставляем исключительно в целях преемственности, поскольку в прошлом и до сего времени эти термины господствуют в учебной, научной и технической литературе. [c.365]

Интересно проследить за изменением терминологии в коллоидной химии по мере ее развития. Первоначально растворы высокомолекулярных соединений относили к истинным коллоидам, а золи золота, иодистого серебра, берлинской лазури и др. называли случайными коллоидами. Затем для коллоидов типа золя золота было предложено название лиофобные коллоиды , а растворы высокомолекулярных веществ стали называть лиофильными коллоидами . Работами Г. Штаудингера, Г. Марка, В. А. Каргина и других ученых было показано, что между типичными коллоидными системами и растворами высокомолекулярных соединений существуют принципиальные различия. В настоящее время понятие коллоид не используется для растворов высокомолекулярных соединений, а под лиофильными коллоидными системами понимают высокодисперсные системы в том значении, которое указывалось в предыдущем параграфе. [c.12]

Под термином лиофильные золи понимали самопроизвольно образующиеся растворы высокомолекулярных соединений. Сам термин лиофильный подчеркивает наличие сродства между молекулами полимера и молекулами жидкости, а факт самопроизвольного растворения говорит о том, что получаются истинные растворы. [c.42]

Гидрофобные коллоиды, частицы которых по своим размерам намного больше обычных молекул, очень неустойчивы. Поэтому максимально достижимая концентрация частиц в таких коллоидах сравнительно невелика. Например, в золях золота значение с не может быть выше чем 10 частиц в 1 см раствора, что при комнатной температуре кТ эрг), согласно уравнению (3.6), соответствует Р = 40 дин/см , или 4-10 атм. Столь малое осмотическое давление нельзя измерить ни непосредственно в осмотической ячейке, ни косвенно эбулиоскопическим или криоскопиче-ским методом. Последние два метода в данном случае неприменимы еще и потому, что кипячение или замораживание неустойчивых коллоидов приводит к их коагуляции. Таким образом, размер частиц гидрофобных коллоидов невозможно определить путем измерения осмотического давления. Зато этот метод широко применяется для определения молекулярной массы высокомолекулярных соединений (т. е. лиофильных систем), что обусловлено меньшим размером их молекул и большей устойчивостью их растворов по сравнению с гидрофобными коллоидами. Устойчивость раство- [c.43]

Прибавление некоторых веществ к защита лиофобным золям может повышать их устойчивость и, в частности, сообщать им устойчивость по отношению к действию электролитов. Это явление известно под названием коллоидной защиты. Вещества, которые стабилизируют золи таким способом, — обычно высокомолекулярные соединения — желатина, альбумин, казеин, крахмал, декстрин, пектин, каучук и др. Сами они дают лиофильные коллоидные растворы, и потому называются защитными коллоидами. [c.112]

VIII. РАСТВОРЫ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (ЛИОФИЛЬНЫЕ ЗОЛИ) [c.151]

По мере развития коллоидной химии неоднократно изменялась ее терминология и оценка важности изучения различных типов систем. Первоначально истинными коллоидами называли клееподобные системы, которые являются растворами высокомолекулярных соединений, а золи золота, иодида серебра, берлинской лазури и других называли случайными коллоидами. Затем большое внимание стало уделяться системам типа золя золота, которые были названы лиофобными коллоидами . После того как работами Г. Штаудингера, В. А. Каргина и других ученых было установлено принципиальное различие в строении частиц и термодинамических свойств лиофобных коллоидов и растворов высокомолекулярных соединений, последние стали исключать из коллоидной химии и изучать отдельно. В настоящее время растворы высокомолекулярных соединений рассматривают как отдельную группу лиофильных коллоидных систем. [c.12]

Эта важная особенность высокомолекулярных соединений объясняется весьма большой способностью молекул взаимодействовать с дисперсионной средой, что, собственно, и явилось причиной для употребления термина лиофильность. Именно с лнофильностью связаны и свойства большой сольватируемости и растворимости высокомолекулярных соединений по сравнению, например, с рассмотренными ранее гидрофобными коллоидами. Эта особенность и обусловливает довольно редкие различия между лиофобными золями и растворами ВМС. Если лиофобные золи могут существовать без видимых изменений только в очень незначител15ных концентрациях и поэтому обладают вязкостью, мало отличной от вязкости чистой дисперсионной среды, и проявляют свои диффузионные и осмотические свойства в ничтожной степени, то растворы высокомолекулярных соединений могут длительно существовать в достаточно ощутимых молярных концентрациях, следовательно, обладают заметным осмотическим давлением и повышенной вязкостью. [c.329]

Сухие остатки некоторых коллоидных растворов (полученные при осторожном выпаривании) способны вновь образовывать золь при добавлении соответствующего растворителя (дисперсионной среды), т. е. эти коллоидные системы обратимы. Сухие остатки коллоидных растворов, не образующих золь при добавлении дисперсионной среды, называются необратимыми коллоидными системами. Поскольку у обратимых систем дисперсная фаза взаимодействует с жидкой дисперсионной средой и может в ней растворяться, т. е. обладает сродством к ней, Фрейндлих и предложил называть их лиофильными системами. К ним относятся растворы высокомолекулярных соединений белки, нуклеиновые кислоты и т. п. У необратимых систем дисперсная фаза не взаимодействует с дисперсионной средой и, следовательно, не растворяется в ней. Их назвали лиофобными системами. К ним относятся типичные коллоидные растворы золи гидроокиси железа, сернокислого бария и т. п. Если дисперсионной средой служит вода, то системы называются соответственно гидрофильными или гидрофобными. Гидрофильность обусловлена присутствием в молекулах достаточно большого числа гидрофильных групп, которыми могут быть или диссоциированные (ионогенные) R—СООН, R—NH3OH, R— OONa, R—NH3 I, или недиссоциированные (полярные) [c.173]

Получение молекулярных и ионных растворов, как известно, сводится к растворению одного вещества в другом растворение же является процессом самопроизвольным. Растворы высокомолекулярных соединений, изучаемые в коллоидной химии и до недавнего времени неправильно относившиеся к коллоидным растворам (под названием лиофильных золей), являются, как уже указывалось, также молекулярными (гомогенными) растворами, а потому образование их сводится тоже к самопроизвольному процессу растворения. Вмешательство человека в зтот процесс выражается лишь в приемах, ускоряющих его (например, путем повышения температуры, перемешивания). Особенность получения растворов высокомолекулярных веществ (по существу— дисперсоидов) в отличие от получения обыкновенных растворов (дисперсидов) заключается лишь в том, что процесс растворения первых в большинстве случаев предваряется особой его стадией— набуханием. [c.20]

Но коллоидная химия, как уже отмечалось (стр. 11—12), ставит своей задачей также изучение систем с физико-химическими свойствами, отличными от перечисленных свойств лиофобных золей. Издавна эти системы, типичными представителями которых являются растворы белков, целлюлозы, каучука, под названием лиофильных золей причислены также к золям, или, иначе, к псевдорастворам, т. е. системам гетерогенным, имеющим мицелляр-ное строение. Такому объединению этих систем послужила общность некоторых свойств, например неспособность частиц проходить через полупроницаемые мембраны (диализ и ультрафильтрация), сравнительно небольшая величина скорости диффузии и осмотического давления, особенно при малых концентрациях растворов высокомолекулярных соединений, а также способность под влиянием внешних факторов коагулировать и пеп-тизироваться. Основную роль в этом объединении сыграла близость степени дисперсности растворенного (взвешенного) компонента тех и других систем для золей 10 —10 смГ , для растворов ВМС примерно 10 —10 см . [c.151]

Одизкапозднее, благодаря работам советских ученых В. А. К а р -г и и а, С. М. Л и п а т о в а, зарубежных исследователей М е й е р а, М а р к а и др. было установлено, что лиофильные золи на самом деле не являются золями, а представляют собой истинные растворы высокомолекулярных соединений, т.е. системы гомогенные, молекулярно-или ионно-дисперсные. В растворах этих соединений взвешенными частицами являются не мицеллы (как в случае лиофобных коллоидов), а гигантских размеров макромолекулы. Вот почему термин золь для этих растворов является принципиально неправильным и употребляется он в настоящее время исключительно в силу традиции, поскольку термин лиофильные золи получил очень широкое распространение в литературе. [c.415]

Чаще, однако, в настоящее время, говоря о растворах высокомолекулярных соединений, во избежание путаницы и недоразумений предпочитают не употреблять выражения коллоид , а к лиофильным золям относят так называемые полуколлоиды (мыла, танннды, некоторые красители). Полуколлоиды — это вещества, способные образовывать растворы смешанного типа, когда часть вещества в растворе находится в молекулярно-(ионно)-дисперсном состоянии, а часть в коллоидном (см. И7). [c.214]

Высокомолекулярные соединения и лиофильные коллоиды являются стабилизаторами по отношению к лиофобным золям. Так, если прибавить к раствору соли серебра небольшое количество желатина, белка (или некоторых продуктов распада его) и восстановить серебро до образования золя, то степень дисперсности коллоидного серебра в этих условиях получения оказывается более высокой и золь менее- подвержен влияниям факторов, вызывающих коагуляцию. Такой золь серебра можно путем выпаривания превратить в твердый продукт, который обладает способностью снова растворяться в воде, образуя золь. Вследствие защитного действия, которое в подобных случаях оказывают лиофильные коллоиды, повышая стабильность необратимых золей, их называют защитными коллоидами. При применении защитных коллоидов золи могут быть получены с более высокими концентрациями, чем обычна. Примером концентрираванного золя, получаемого с применением защитного коллоида, является медицинский препарат колларгол, содержащий более 70% серебра. [c.532]

Механизм защитного действия достаточно хороига объясняется теорией Зигмонди, в основе которой лежит представление об адсорбционном взаимодействии между частицами защищаемого и защищающего золей. Более крупная частица гидрофобного золя адсорбирует на своей поверхности более мелкие макромолекулы ВМС с их сольватными (гидратными) оболочками, и в результате этого она приобретает лиофильные (гидрофильные) свойства. В данном случае коллоидные мицеллы необратимого гидрофобного золя предохраняются от непосредственного соприкосновения друг с другом, а следовательно, и от агрегации как в случае действия на такой золь электролита-коагулятора, так и в случае концентрирования золя. На рис. 121, а показана схема подобного защитного действия. Таким образом, высокомолекулярные соединения выступают в роли стабилизатора лиофобных (гидрофобных) золей, То, что именно на адсорбции основано защитное действие, подтверждается не только избирательным характером взаимодействия между макромолекулами ВМС и мицеллами, но и тем, что степень защитного действия увеличивается с концентрацией защищающего раствора ВМС только до полного адсорбционного насыщения поверхности мицелл защищаемого золя. [c.387]

В части 3 рассматриваются дисперсные системы, свойства которых принципиально отличаются от свойств лио-фобных золей. Это отличие состоит в том, что лиофильные коллоидные растворы образуются самопроизвольно и являются термодинамически устойчивыми и обратимыми. Наиболее типичные представители таких систем — растворы коллоидных поверхностно-активных веществ (глава 12) и высокомолекулярных соединений (главы 13, 14). Лиофильные коллоиды находят широкое применение в различных отраслях промышленности и, вместе с тем, используются в качестве стабилизаторов лиофобных золей и микрогетеро-генных систем. [c.4]

Различают два основных класса дисперсных систем лиофильные и лиофобные. Лиофильные отличаются интенсивным взаимодействием частиц со средой, самопроизвольным диспергированием и термодинамической устойчивостью системы. Примерами лиофильных коллоидов могут служить глины, мыла, агрегаты высокомолекулярных соединений и т. п., образующие в водной или полярной среде ц граниченно устойчивые дисперсные системы. Лиофобные коллоиды, наоборот, характеризуются значительной энергией связи внутри дисперсной фазы, превышающей энергию взаимодействия последней со средой. В этом случае диспергирование осуществляется за счет затраты внешних сил — химических или механических. При этом образуются термодинамически неустойчивые коллоидные растворы, для которых понятие стабильности имеет лишь кинетический смысл. Некоторые лиофобные системы (например, красный золь золота) могут сохранять свою устойчивость сколько угодно долго, другие, наоборот, после образования быстро ее теряют (суспензии грубодисперсных частиц, концентрированные золи сульфидов металлов и т. д.). [c.7]

По сродству частиц к дисперсионной среде коллоидные растворы разделяются на лиофильные и лиофобные. Если дисперсионная среда — вода, их называют гидрофильными или гидрофобными. У лиофильных коллоидов существует тесная связь между частицами и дисперсионной средой они окружены плотной сольватной оболочкой. У лиофэбных золей тесной связи между частицами и дисперсионной средой нет. К лиофильным относятся золи белков, крахмала, клея, каучуков и других высокомолекулярных соединений к лиофобным — золи металлов, сульфидов, гидроокисей металлов, некоторых солей и других веществ. [c.69]

В течение первой четверти нашего столетия на основе теории двойного электрического слоя была создана так называемая мицеллярная теория, стремившаяся объяснить все особенности строения и поведения коллоидных систем. До недавнего времени представление о мицеллярном строении распространялось на все системы, изучаемые в коллоидной химии, в том числе и на лиофильные золи. Но, как уже неоднократно отмечалось, за последнее время установлено, что лиофильные золи, или точнее—растворы высокомолекулярных и высокополимерных соединений, имеют строение, весьма отличное от строения лиофобных золей и близкое строению молекулярных растворов. Таким образом, мицеллярная теория на совремённом этапе сохраняет свое значение только для лиофобных (гидрофобных) золей. В ее разработке и развитии принимали участие П. П. Веймарн, А. В. Думанский, [c.124]