Гомогенные (микрогетерогенные) системы

Гомогенными называют химические процессы, протекающие в однородной среде, т. е. в жидких или газообразных смесях, не имеющих поверхностей раздела, отделяющих части систем друг от друга. Г етерогенными называют химико-технологические процессы, в которых реагенты находятся в разных фазах. Поскольку чисто гомогенную среду, не содержащую примесей и включений другой фазы, получить трудно, то лишь условно относят к гомогенным те промышленные химические процессы, которые протекают в газовой или жидкой фазе. По размеру частиц, составляющих систему, границей между гомогенными и гетерогенными системами считают коллоиды и тонкие аэрозоли с величиной частиц более 0,1 мкм, называемые микрогетерогенными системами. [c.99]

Во всех этих случаях переход от одной гомогенной фазы к другой протекает через промежуточное состояние, отвечающее микрогетерогенной системе, в которой зародыши новой фазы распределены внутри исходной фазы. Это промежуточное состояние вследствие множества границ раздела обладает повышенным запасом энергии, и ее создание требует энергии активации, определяемой энергией образования трехмерных зародышей. [c.329]

Коллоидные и микрогетерогенные системы с твердой дисперсионной средой обычно образуются методом конденсации из расплава. При охлаждении расплава, представляющего собой гомогенную систему, выделяется дисперсная фаза, которая и остается [c.397]

Характерные оптические свойства типичных коллоидных растворов обусловливаются микрогетерогенностью, лежащей в основе их отличия от гомогенных истинных растворов. Рассмотрим общие закономерности прохождения света через коллоидные системы. Если пучок света падает на поверхность какой-либо частицы, линейные размеры которой больще длины волны падающего на нее света, происходит отражение его по законам геометрической оптики. При этом часть света может проникать внутрь частицы, испытывать преломление, внутреннее отражение и поглощаться. В случае частиц, имеющих размеры менее половины длины волны падающего на них света, отражения света от плоскостей частицы в определенных направлениях не происходит, свет рассеивается по всем направлениям, огибая частицы, встречающиеся на его пути (явление дифракции). Явление рассеяния света при прохождении яркого пучка через газообразную или жидкую среду, в которой взвешены мельчайшие частицы, впервые наблюдал Д. Тиндаль в виде светящегося конуса (рис. 102). Это явление получило название явления Тиндаля. Далее было установлено, что при пропускании пучка света через чистую воду и другие чистые жидкости, а также через истинные растворы с низкомолекулярным растворенным веществом эффект Тиндаля не наблюдается. Такие среды получили название оптически пустых. Таким образом, эффект Тиндаля явился важным средством для обнаружения коллоидного состояния, т. е. микрогетерогенности системы. [c.316]

В зависимости от характера взаимодействия распыляемого вещества (или его раствора) с эвакуирующей жидкостью и его агрегатного состояния, системы в аэрозольной упаковке будут состоять из различного числа фаз. В случае взаимной растворимости компонентов образуется гомогенная система, в иных случаях — микрогетерогенная система — эмульсия или суспензия и, наконец, гетерогенная система, когда химикат и эвакуирующая жидкость образуют макроскопически неоднородную систему, части которой разделены поверхностью раздела. [c.41]

Следует отметить, что в прошлом лиофильными коллоидами наз. р-ры полимеров, т.е. принципиально гомог. системы. Однако в совр. терминологии понятие коллоид относится только к микрогетерогенным системам по отношению к гомогенным (однофазным) системам его не употребляют. [c.81]

Вместе с тем между микрогетерогенными системами — пиротехническими составами, с одной стороны, и гомогенными системами — индивидуальными ВВ, с другой, возможна промежуточная ступень. [c.13]

Микрогетерогенные системы можно сопоставлять, с одной стороны, с гомогенными фотохимическими системами, упомянутыми во введении, а с другой-с макроскопическими фотоэлектрохимическими элементами (которым в основном и посвящена эта книга). [c.118]

Из вышеприведенного материала следует, что товарные нефтепродукты представляют собой дисперсные (микрогетерогенные) системы, состоящее из двух фаз. Одна из них (твердые или жидкие загрязнения) представлена отдельными мелкими частичками (дисперсная фаза), распределенными в другой фазе (дисперсионной среде). Дисперсионной средой являются гомогенные растворы нефтепродуктов. Свойства дисперсных систем определяются большой удельной поверхностью, молекулярными силами, нескомпенсированными в поверхностных межфазных слоях, а также характеристиками и строением этих слоев. [c.10]

Являясь флюктуационным образованием, П. (в отличие от мицеллы") не может рассматриваться как частица, обладающая поверхностью раздела с окружающей средой, т. е. как частица другой фазы. Между тем, наличие упорядоченности, большие размеры и продолжительность жизни П. не позволяют рассматривать аморфные полимеры и их р-ры только как гомогенные однофазные системы. В ряде процессов, более кратковременных, чем срок жизни П., и затрагивающих объемы вещества, сравнимые с объемом П., однофазные аморфные полимеры необходимо рассматривать как микрогетерогенные системы и даже учитывать наличие поверхностей раздела между П. Особенно ярко это проявляется в стеклообразных полимерах. [c.272]

Системой в коллоидной химии называют совокупность дисперсных частиц, распределенных в дисперсионной среде и находящихся во взаимодействии. Следовательно, дисперсная коллоидная система является гетерогенной (многофазной), в отличие от истинных растворов, которые являются гомогенными (однофазными) системами. Таким образом, условием образования коллоидного раствора является нерастворимость вещества одной фазы в веществе другой, так как только между такими веществами могут существовать физические поверхности раздела. Микрогетерогенные системы с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой называются суспензиями. [c.12]

Собственно коллоидные системы, о чем говорилось и ранее, представляют собой микрогетерогенные системы (в отличие от однофазных гомогенных систем — растворов высокомолекулярных соединений), состоящие из двух фаз — дисперсионной среды и дисперсной фазы с суммарной (сумма поверхностей всех частиц) поверхностью раздела между ними. [c.149]

Уменьшение размеров коллоидных частиц до молекул приближает микрогетерогенные коллоидные растворы с максимально развитой поверхностью к истинным, т. е. их можно считать гомогенной системой, тогда как суспензии (например, глина, взмученная в воде, известковое молоко и др.) и эмульсии (например, мельчайшие капли масла в воде) относятся уже к гетерогенным системам. В гомогенных системах реакции, как правило, проходят гораздо быстрее, чем в гетерогенных. Даже при тщательном перемешивании двух несмешивающихся жидкостей число столкновений молекул взаимодействующих веществ несравнимо меньше, чем в гомогенных системах. Осуществление и управление гомогенными процессами значительно облегчается. Поэтому многие промышленные процессы включают в качестве этапа гомогенный химический процесс (реакцию) в газовой или жидкой фазе. За последние годы созданы новые технологические процессы с высокоэффективными гомогенными катализаторами, которые обеспечивают сильное ускорение химических реакций. [c.134]

ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ — микрогетерогенные системы с сильно развитой внутренней поверхностью раздела между фазами состоят из двух или большего числа фаз, причем по крайней мере одна из них, (дисперсная фаза) обладает достаточно высокой дисперсностью и распределена в окружающей сплошной дисперсионной среде — газе, жидкости или твердом теле, в виде мелких частиц (кристалликов, капелек или пузырьков). Д. с. вследствие сильно развитой межфазной поверхности раздела обладают рядом особых характерных свойств избытком свободной Э1гергии, повышенной химич. активностью и адсорбционной способностью, и являются обычно термодинамически неустойчивыми. Д. с. изучаются коллоидной химией (физико-химией Д. с. и поверхностных слоев). Гомогенные системы, состоящие из отдельных молекул, атомов или ионов, принято называть молекулярно-или ионно-дисперсными,, относя к ним все истинные р-ры — однофазные сист(змы переменного состава с любым числом компопенаов. Такие системы не относятся к Д. с. [c.576]

Истинная совместимость полимеров ограничена. По мнению Каргина с сотрудниками [74], молекулярное смешение двух полимеров достигается лишь в узком интервале соотношений, когда содержание одного из компонентов не превышает 10%. Применяя принудительное механическое или термическое воздействие, можно получить достаточно однородные, длительно нерасслаивающиеся смеси и из несовместимых в термодинамическом отношении полимеров. Такие микрогетерогенные системы также могут представлять практический интерес. Они иногда обладают комплексом свойств, не присущих индивидуальным полимерам, хотя их механические показатели обычно ниже аддитивных свойств исходных полимеров или равнозначных гомогенных смесей [75]. [c.44]

Иногда такая классификация не является достаточно четкой, например, для широкого класса биологических реакций при участии ферментов. Ферменты действуют как катализаторы при получении белков и сами представляют собой вещества белковой природы коллоидального размера (10—100 ммк). Следовательно, растворы, содержащие ферменты, занимают промежуточное положение между гомогенными и гетерогенными системами. Хотя такие системы называют иногда микрогетерогенными, мы не выделяем их в отдельный класс, поскольку при рассмотрении их кинетики они трактуются, в зависимости от обстоятельств, либо как гомогенные, либо как гетерогенные. [c.22]

Следовательно, коллоидная дисперсия является гетерогенной системой особого типа, отсутствие гомогенности которой можно установить только с помощью специальных методов. Речь идет о микрогетерогенной системе, в которой различаются дисперсионная среда, соответствующая растворителю истинного раствора, и дисперсная фаза, соответствующая растворенному веществу. [c.545]

В предыдущих разделах было показано, что ионообменные мембраны представляют собой микрогетерогенные системы, причем для одних типов мембран (гелевые мембраны) фазы выделяются достаточно четко, а для других (мембраны с жестким каркасом и гидрофобные мембраны) можно говорить о фазах лишь достаточно условно. Применение термодинамики неравновесных процессов к микрогетерогенным системам позволяет получить уравнения переноса, по форме совпадающие с соответствующими уравнениями в гомогенной среде [c.160]

В зависимости от агрегатного состояния катализатора и реакционной среды, включающей в себя субстрат (реагирующее вещество), различают следующие типы катализа 1) гомогенный, когда и субстрат, и катализатор находятся в одной фазе (газ, жидкость) и система гомогенна 2) микрогетерогенный, когда и субстрат, и катализатор находятся в одной (обычно жидкой) фазе, но катализатор макромолекулярен, и.ии состоит из частиц коллоидных размеров, не выделяющихся в отдельную фазу. Сюда относится катализ на коллоидных металлах, а также огромной важности раздел биокатализа — ферментативный катализ. Важную роль здесь также играют процессы комплексообразования на макромолекулярном уровне 3) гетерогенный, когда катализатор и субстрат находятся в разных фазах обычно катализатор твердый, а реагирующие вещества — газ или жидкость, причем процесс протекает на поверхности катализатора. Это наиболее распространенный и важный для промышленности тип каталитических процессов. [c.286]

Для интенсификации процессов хлопьеобразования и осаждения взвешенных частиц в современной технологии водоочистки в качестве флокулянтов обычно используют коллоидную кремнекислоту, а также природные и синтетические высокомолекулярные соединения с молекулярной массой от десятков тысяч до нескольких миллионов н длиной цепочки из повторяющихся звеньев в десятки тысяч нанометров. Процесс флокуляции следует рассматривать как образование хлопьев при взаимодействии компонентов двух разнородных систем макромолекул растворимых полимеров и частиц коллоидных растворов и суспензий с четкой поверхностью раздела фаз. Таким образом, при использовании флокулянтов происходит взаимодействие термодинамически обратимой молекулярно-гомогенной системы с агрегативно неустойчивыми микрогетерогенными и гетерогенными системами [36]. [c.30]

Фаза — часть системы одного состава, одинаковых физических свойств, ограниченная от других частей поверхностностью раздела. Систему, состоящую из одной фазы, а следовательно, имеющую одинаковые макроскопические свойства во всех ее точках, называют гомогенной. Гетерогенная система состоит из двух и более фаз. Гетерогенную систему, в которой одна из фаз представлена в виде частиц микроскопических размеров, называют микрогете-рогенной. Гетерогенная система может содержать частицы значительно меньших размеров в сравнении с видимыми в оптический микроскоп. Такие частицы наблюдают с помощью специального оптического прибора — ультрамикроскопа. Систему, содержащую столь малые частицы (ко все же их масса превосходит в десятки и сотни тысяч раз массу отдельных обычных молекул и ионов), называют ультрамикрогетерогенной. По предложению Оствальда и Веймарна, фазу, входящую в микрогетерогенную и ультра-микрогетерогенную систему в виде мелких частиц, называют дисперсной. [c.8]

Сравнительное изучение типичных коллоидов и высокомолекулярных веществ показало принципиальное различие ряда их свойств. Как уже было указано, типичными свойствами коллоидных систем являются гетерогенность, поверхность раздела фаз, агрегативная и термодинамическая неустойчивость, необратимость. В противоположность типичным коллоидным системам работами Каргина и его сотрудников было показано, что растворы высокомолекулярных веществ — термодинамически обратимые молекулярные гомогенные (однофазные) системы, агрегативно устойчивые без стабилизаторов. Сами высокомолекулярные вещества отличаются способностью к самопроизвольному растворению при соприкосновении с хорошими растворителями, а растворы получаются устойчивыми и без стабилизатора. В этом отношении высокомолекулярные вещества стоят ближе к веществам, образующим истинные растворы. Однако в плохих растворителях или в нерастворяющей среде высокомолекулярные вещества способны давать дисперсии со свободными поверхностями раздела. Эти дисперсии по своим свойствам относятся к типичным микрогетерогенным и коллоидныр системам (например, синтетический латекс и дисперсии полимеризационных смол). [c.18]

Суспензиями называются микрогетерогенные системы, в которых твердые частицы взвешены в жидкости,— взвеси твердых частиц в жидкости. Эмульсиями называются микрогетерогенные системы, в которых жидкости взвешены в жидкости, — взвеси жидкости в жидкости. Коллоидными растворами называются предельно высокодисперсные микрогетерогенные системы, величина частиц которых колеблется от 100 до 1 ммк. Химически чистыми веи ествами называются такие, которые имеют постоянный состав. Истинными растворами называются гомогенные молекулярно- или ионнодисперсные системы переменного состава. Они имеют более одного компонента. [c.74]

Начнем со сравнения с гомогенными системами. Рис. 65 дает представление о типах и основных стадиях фотопроцессов в гомогенных и микрогетерогенных системах на примере реакции фоторазложения воды. На рис. 65, а представлена энергетическая схема типичной для классических фотохимических исследований гомогенной системы, содержащей краситель-сенсибилизатор 8 и суперсенсибилизатор акцепторного типа К в водном растворе. Возбужденная светом форма сенсибилизатора отдает электрон суперсенсибилизатору продукты этой реакции 8 и К соответственно окисляют или восстанавливают воду, образуя и Н2 и [c.118]

Например, очень часто наблюдается помутнение при добавлении нитрата серебра в раствор, содержащий хлор-ионы, и, несмотря на превышение произведения растворимости ПРддсь осадок Ag l не выпадает, это объ-ясняетс5 -образованием коллоидного раствора. -Коллоидные растворы не представляют собой гомогенные (однородные) системы, а являются высокодисперсными микрогетерогенны-ми (неоднородными) системами. [c.228]

На основании многочисленных экспериментальных данных принимается, что стереоспецифической полимеризации способствует наличие ориентирующего влияния поверхности гетерогенного (или микрогетерогенного) катализатора, хотя в последнее время появились данные о получении изотактических и синдиотактических полимеров в условиях гомогенной полимеризации не только методами ионной, но и радикальной полимеризации [471, 626]. В то же время известно, что растворимые каталитические системы менее активны и полученные полимеры обладают меньшей степенью стереорегулярности [556]. Это подтверждается данными Прайса и др. применительно к полимеризации окиси пропилена. То, что такие микрогетерогенные системы могут быть визуально гомогенными [623], еще не доказывает отсутствия гетерогенных образований [627]. Кроме того, гетерогенность системы может возникать in situ [556] в результате восстановления солей металлов, входя- [c.165]

Практические значения к. п. д. непрерывно действующей бата-еи полимеризаторов ниже значений к. п. д., рассчитанных по мающимся формулам для гомогенных реакций. Расхождение бъясняется микрогетерогенностью системы и зависит как от числа ппаратов в батарее, так и от глубины полимеризации и типа аучука (рецепта полимеризации). Данные о к. п. д. непрерывно ействующего каскада полимеризаторов при синтезе разных ти- ов каучуков и латексов приведены в табл. IV. I. [c.199]

Возникновение в дисперсионной среде коллоидных частиц — мицелл ПАВ — в результате самопроизвольного диспергирования макрофазы или путем самопроизвольного объединения (конденсации) отдельных молекул при увеличении содержания ПАВ в растворе соответствует качественному изменению системы переходу макрогетерогенной или гомогенной системы в микрогетерогенную коллоидно-дисперсную [c.225]

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]

Для многих промышленных процессов (окисление, горение и др.) воздух считается гомогенной средой, а для процесса окисления аммиака на платиновом катализаторе тот же воздух из-за наличия в нем пылинок, капелек влаги и т. п. является гетерогенной средой. Исходное сырье, используемое в промышленности, всегда имеет примеси. При этом природные примеси часто влияют на ход процесса как катализаторы и ингибиторы. Поэтому лишь условно можно принять за гомогенные те производственные процессы, которые протекают в газовой или жидкой фазе. Граница между гомогенными и гетерогенными системами проходит по коллоидам и тонким аэрозолям, которые называются микрогетероген-ными системами. И хотя нельзя найти резкого разграничения между гетерогенными взвесями и коллоидными растворами, с одной стороны, и между коллоидными и истинными растворами— с другой, все же условно это разделение можно провести по величине частиц дисперсной фазы. Так, грубодисперсные системы (суспензии, эмульсии), которые можно отнести к гетерогенным, имеют [c.133]

За исключением некоторых теорий гомогенного катализа в растворах, все современные каталитические теории указывают на существенную роль в катализе бертоллидных систем — твердых катализаторов, стенок сосуда, сложных комплексов микрогетероген-ного храктера и т. д. Во многих случаях эти системы рассматриваются как а) резервуары свободных валентностей б) носители матриц, обеспечивающих увеличение числа встреч молекул реаген- [c.131]

Ввеяеиие коицентрации частиц дисперсной фазы как са1мостоятельной переменной сближает описание термодинамических свойств коллоидных систем и молекулярных (истинных) растворов, т. е. микрогетерогенных и гомогенных систем. Промежуточное положение коллоидно-дисперсных систем между типичными гетерогенными системами, включающими макрофазы, и гомогенными растворами приводит к тому, что по мере роста дисперсности частиц дисперсной фазы становятся все более существенными характерные особенности молекулярно-дисперсного состояния вещества и, для самых малых частиц, постепенно ослабевает роль свойств дисперсных систем, роднящих их с макрофазами. Так, грубодисперсным системам свойственно наличие хорошо сформированной поверхности раздела фаз, к которой может быть отнесена поверхностная энергия частицы в таких системах содержат достаточно большое число молекул, чтобы можно было говорить об их статистических (усредненных) свойствах. Вместе с тем уже в таких системах возникают характерные отличия свойств частиц от макроскопических фаз химический потенциал вещества дисперсной фазы, как было показано в 3 гл. 1, начинает зависеть от размера частиц. [c.117]

Возникновение в дисперсионной среде коллоидных частиц (мицелл ПАВ) в результате самопроизвольного диспергирования макрофазы или путем самопроизвольного объединения (конденсации) отдельных молекул при увеличении содержания ПАВ в растворе соответствует качестве[шому изменению системы — ее переходу из макрогетерогенного или гомогенного состояния в микрогетерогенную коллоидную дисперсию. Это качественное изменение сопровождается резким экспериментально фиксируемым изменением физико-химических свойств системы, которое в большинстве случаев выражается в появлении характерных изломов на кривых зависимости физико-химических параметров от концентрации ПАВ. [c.269]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология