Золи агрегация также

На рис. 10.4 (кривая /) приведены данные, характеризующие агрегацию золя кварца в присутствии ЦТАБ при рН = 3, когда исходный золь кварца уже агрегировал (степень агрегации т = 2,2). Видно, что при рН = 3, как и при рН = 6 наблюдается скачкообразное изменение устойчивости золя, однако полной стабилизации системы не происходит. Расчет энергии взаимодействия частиц 5102 по теории ДЛФО показывает, что наблюдаемая агрегация связана с первичным минимумом на кривой энергии взаимодействия частиц. Наличие структурной составляющей энергии взаимодействия, возникающей при перекрытии ГС воды, а также, возможно, адсорбционных слоев ЦТАБ на кварце, препятствует непосредственному сближению частиц и достижению высоких степеней агрегации. [c.179]

Коагуляция может также быть вызвана добавлением небольших количеств солей поливалентных металлов, например, кальция, или путем временного понижения значений pH до точки минимальной устойчивости золя, налример, до pH 5—8. Однако, агрегацию в области pH 8—11 обычно проводят в присутствии соли натрия, полученной из силиката. [c.769]

Концентрационная коагуляция, наблюдаемая у золей с сильно заряженными частицами, согласно теории ДЛФО, происходит вследствие электростатического эффекта сжатия двойного электрического слоя в результате увеличения концентрации индифферентного электролита в системе — толщина ионных атмосфер уменьшается. При этом наблюдается увеличение глубины вторичного потенциального минимума, что обусловливает возрастание вероятности дальней агрегации, а также изменяется форма потенциальных кривых парного взаимодействия частиц (рис. 7.2, в). На основании теоретических р с-четов Б. В. Дерягин и Л. Д. Ландау установили, что энергетический барьер исчезает на диаграмме энергия — расстояние между частицами золя , когда [c.612]

Наличие диффузного слоя и заряда у коллоидных частиц в гидрозолях, а также в золях с полярной дисперсионной средой благоприятствуют сольватации их, предотвращает процесс агрегации и сообщает золю устойчивость, названную Н. П. Песковым агрегативной устойчивостью. [c.16]

Размер частиц г в соответствии с уравнением Стокса должен также оказывать огромное влияние на устойчивость аэрозолей (прямо пропорциональное квадрату радиуса). Поэтому более или менее устойчивыми являются только высокодисперсные аэрозоли (дымы с r 10 -f 10 см) при условии очень малой их концентрации, которая предохраняет частицы от частых столкновений и агрегации. При сколько-нибудь значительных концентрациях и при отсутствии стабилизаторов аэрозоли проявляют еще большую кинетическую и агрегативную неустойчивость, чем золи, суспензии и эмульсии. Вследствие малой вязкости газовой среды частицы аэрозолей находятся в интенсивном броуновском движении, которое приводит их к частым столкновениям и быстрой агрегации в более крупные частицы с большой скоростью оседания. По этой же причине молекулярная (частичная) концентрация аэрозолей, как правило, всегда самопроизвольно и быстро уменьшается. [c.262]

Построение сетки из частиц, находящихся в непосредственном контакте или разделенных очень тонкими жидкими прослойками, особенно затруднительно при желатинировании низкоконцентрированных золей и суспензий [16, 45, 47]. Золи германата [52] и ацетата кальция [53], а также пятиокиси ванадия [54] могут превратиться в гель при концентрации дисперсной фазы 0,01 вес.%, а золи гидроокиси алюминия и железа и высокодисперсные суспензии глин при концентрации 0,1 вес.% [40, 47, 55]. Можно предполагать, что при малой концентрации частиц их случайное слипание (непосредственное или через тонкие жидкие прослойки) должно привести к образованию отдельных, находящихся далеко друг от друга и быстро осаждающихся агрегатов. Кроме того, по мере роста последних скорость агрегации будет резко уменьшаться, так как частицы должны перемещаться на все большие расстояния. Однако это противоречит данным кинетики желатинирования и ультрамикроскопическим исследованиям [16]. [c.15]

Влияние электролитов на взаимодействие стеклянных шариков изучено в работах [268]. К этому направлению относятся также работы [276, 277], исследование коалесценции капель ртути в водных растворах электролитов [278], дальней и ближней агрегации сферических частиц АЬОз [279], золей вольфрамовой кислоты 280], Agi [281], арахиновой кислоты [282], частиц парафина [283, 284], капель эмульсии [285, 286], [c.60]

Для анализа полученных данных в свете теории ДЛФО нами были проведены расчеты энергии взаимодействия частиц Si02 в приближении взаимодействия двух сфер, а также двух плоских поверхностей [509]. Поскольку концентрация ЦТАБ была сравнительно небольшой, в расчетах допускалось, что различием между потенциалом и -потенциалом можно пренебречь. Агрегативно устойчивый в воде золь Si02 при введении в систему ЦТАБ (концентрация 1-10 моль/л) начинает агрегировать. При концентрации ЦТАБ 1-10 моль/л -потенциал частиц Si02 резко изменяется (до —5,3 мВ по сравнению с —62 мВ в воде), а степень агрегации частиц возрастает до 2,2, Из расчета энергии взаимодействия следует, что при данной т концентрации ЦТАБ высота энергетического барьера составляет около 6 кТ, а вторичный минимум крайне мал (доли кТ). Кроме того, его положению отвечает расстояние 800 нм, что также делает практически не- [c.177]

Сульфатносвязанные отложения состоят, в основном, из мелкозернистого вещества. Поэтому предварительная агрегация частиц золы, позволяющая им удерживаться на поверхности в течение необходимого для возникновения сульфатных связей времени, происходит под влиянием поверхностной энергии частиц, а также шероховатости как образующихся отложений, так и самих частиц золы. [c.212]

В 1925 г. Круйт и Постма [4а] указали, что существует две группы золей кремневой кислоты. Для первой группы, ймею-щей pH 4,5 или менее, вязкость золя со временем возрастает. В другой группе при pH 7 и выше чистые золи кремнезема относительно стабильны, причем со временем вязкость либо остается неизменной, либо понижается. Такое различие в поведении объясняется следующим образом. Более щелочные золи несут на поверхности частиц отрицательный заряд и тем самы.м стабилизируются. Однако добавление некоторого количества растворимых солей снижает величину заряда частиц и вызывает образование геля или флокуляцию. В кислой области pH, где по существу, у частиц нет зарядов, происходит процесс агрегации или флокуляции. При этом вязкость повышается н в конечном счете образуется гель. Турки [46] также рассмотрел структурные различия между растворами кремневой кислоты в кислой и щелочной областях pH. В кислых растворах наблюдается формирование волокнистых или сетчатых структур благодаря образованию кислородных мостиков или силоксановых связей между индивидуальными частицами кремневой кислоты. [c.236]

Первая группа методов позволяет изучать непосредственно агрегацию частиц в дисперсиях. К ней, в первую очередь, относятся оптические методы светорассеяние, измерение числа частиц в единице объема с помощью поточного ультрамикроскопа (для лиозолей и тонких дисперсий) или счетчика Коултера (для разбавленных грубых дисперсий). В последнее время развиваются новые методы измерения размеров и числа частиц — метод, основанный на изучении интенсивности рассеяния света под малыми углами (до 1°), и лазерная допплеровская спектроскопия. Последний метод позволяет также определить коэффициенты диффузии частиц и их электрофоретическую подвижность. Измерения оптической плотности, светорассеяния и поточная ультрамикроскопия использовались для изучения флокуляции (в том числе и ее кинетики) модельных дисперсий (золей, монодисперсных латексов и др.) неионными полимерами и полиэлектролитами (см. ниже). [c.131]

Наличие диффузного слоя и заряда у коллоидных частиц в гидрозолях, а также в золях с полярной дисперсионной средой благоприятствует сольватации их, предотвращает процесс агрегации (слипания) и сообщает золю устойчивость, называемую агрегатив-ной устойчивостью. Поэтому условием для образования устойчивого золя является получение его в присутствии таких веществ, которые, адсорбируясь по поверхности коллоидных частиц, создавали бы диффузный и сольватный слои и тем самым делали бы золь устойчивым. [c.139]

Крюют и Постма [26] указывали, что имеются две группы золей кремневой кислоты. Первая группа имеет pH 4,5 или меньше, и вязкость золя повышается со временем. С другой стороны, чистые золи кремнезема, имеющие pH 7 или выше, относительно устойчивы, вязкость их или остается той же самой или со временем понижается. Эта разница в поведении объясняется следующим образом. Более щелочные золи имеют отрицательный заряд и поэтому являются устойчивыми. Тем не менее, добавление растворимых солей понижает заряд частиц и вызывает желатинизацию или флоккуляцию. В кислой среде, где по существу нет никакого заряда, происходит агрегация или флоккуляция, вызывающая повышение вязкости и в конечном счете желатинизацию. Туркей [27] также обсуждал разницу в структурах между кремневыми кислотами в кислых и основных растворах в кислых растворах волокнистые или сетчатые структуры возникают благодаря образованию кислородных мостиков между ячейками кремневой кислоты. [c.45]

Если эти уравнения применить к растворам коллоидного кремнезема, то видно, что объем дисперсной фазы может быть рассчитан по ВЯЗКОСТИ- В случае дискретных сферических частиц этот объем будет включать не только объем частиц 5102, но также и объем связанной воды в силанольном слое на поверхности частиц, а также и некоторый объем воды, связанный с гидратацией противоположно заряженных ионов. Если вязкость измеряется при pH около 1,5, то не имеется противоположно заряженных катионов, так как заряд частиц очень мал. При более высоком pH частицы заряжены и вязкость должна быть измерена при определенном pH, чтобы достигнуть постоянного электровязкостного эффекта, который зависит от количества воды, связанной с противоположно заряженными ионами. Однако степень агрегации первичных частиц является более важной переменной, чем электровязкостный эффект , так как объем дисперсной фазы сильно зависит от степени агрегации первичных частиц. Нужно отметить, что Симха [47] также вывел другое уравнение, описывающее зависимость между вязкостью и концентрацией, подобное уравнению Монея. Зависимость между долей объема, занимаемой 5102 в золе, и весовой концентрацией БЮг может быть легко рассчитана, если принять, что плотность аморфного кремнезема равна 2,20 [48]. [c.99]

Рис. 13 иллюстрирует зависимость высоты барьера от потенциала поверхности и размера взаимодействующих шаров [229]. Меньщая устойчивость мелких сферических частиц определяет более быструю их коагуляцию по сравнению с крупными, что было использовано Оденом [71] для фракционирования полидисперсных золей серы. Вместе с тем, для больших сферических частиц и толстых пластинок, а также для крупных микрообъектов другой формы характерно появление глубокого вторичного минимума на потенциальных кривых [5]. Поэтому процессы дальней агрегации должны быть особенно распространены в грубодисперсных системах. Гамакер [167, 230, 231] рассмотрел зависимость сил, действующих на коллоидную частицу (преимущественно сферической формы), от ее размера. Используя уравнение Стокса для вязкого сопротивления Р = бпцги (где т] — вязкость среды) и уравнение Гельмгольца для электрофоретической скорости и = г1Д1%лц, Гамакер получил выражение для силы, действующей на коллоидную частицу со стороны внешнего электрического ноля [c.42]

В результате изучения кинетики структурообразования в низкоконцентрированных суспензиях бентонитовых глин Дерягин и Яшин [291] пришли к выводу о возможности фиксации дисперсных частиц на дальних расстояниях. Джонсон, Гольдфарб и Пефика [292] при исследовании агрегации (фло-куляции) золей арахиновой кислоты и октадеканола получили значение А, намного отличающееся в некоторых случаях от теоретического. Это расхождение авторы объясняют, в основном, сольватацией, а также возможным действием неучитываемых теорией сил изображения. При этом из результатов некоторых опытов был сделан вывод о фиксации частиц во вторичном минимуме, в то время как его расчетная величина ( 1 кТ) считалась для этого недостаточной. Однако авторы этой и некоторых других работ [169, 182, 183, 233] не учитывают того, что в агрегатах (флокулах) происходит коллективное взаимодействие частиц, при котором глубина вторичного минимума должна быть значительно больше, чем в случае парного взаимодействия (см. Приложение X). [c.61]

При выборе препарируюш,их агентов необходимо учитывать, что некоторые из них способствуют загрязнению полиамидных волокон, в то время как другие препятствуют этому. Следовательно, необходимо знать грязеотталкивающее действие реагентов, применяемых для антистатической препарации волокна, придания волокну жесткости, гладкости и т. д., способность этих веществ вызывать агрегацию частиц грязи. Если волокно применяется для изготовления изделий специального ассортимента (ковры, ткани для обивки мебели, покрывала и др.), то в препарационную ванну должны быть введены вещества с особенно высокими грязеотталкивающими свойствами. В работе Виклейна [159] приведен обзор литературы, относящейся к методам исследования загрязняемости волокон, а также результаты собственных исследований автора, проведенных, в частности, на поликапроамидном штапельном волокне. Оценка качества используемых препарирующих агентов дается на основании опытов, проведенных на тканях, причем определялись такие показатели, как загрязняемость ткани, замедление загрязнения и возможность удаления грязи. Критерием для оценки была белизна материала ) и связанный с ней показатель загрязнения ткани, а также зольность ткани. На основании исследования большого количества известных препарирующих агентов, применяемых для снижения электризуемости волокна, неорганических соединений, применяемых для заключительной отделки, а также формальдегидных смол, гидрофобизирующих и аппретирующих агентов, был сделан вывод, что эти соединения в той форме, в которой они обычно применяются, только частично могут играть роль грязеотталкивающих средств. Благодаря использованию указанных реагентов белизну можно повысить с 21 до 25—31%, потерю белизны в результате загрязнения материала — снизить с 51 до 34—25%, а содержание золы на ткани—снизить с 1,9% до величины менее 1%. Таким образом, имеет место совершенно отчетливое действие этих реагентов. Дальнейшие исследования должны дать ответ на вопрос о связи между строением вещества, вводимого в состав препарационной ванны, и его грязеотталкивающим или замедляющим загрязнение действием. Пока остается неясным, в какой степени технологический процесс производства штапельного волокна должен включать операции, связанные с приданием волокну указанных свойств. [c.590]