КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ Методы получения коллоидных растворов

Растворимость и условия осаждения различных гидроокисей представляют интерес не только для аналитического разделения катионов, но также для препаративной химии и технических методов получения чистых металлов и солей. Однако несмотря на многочисленные исследования, трудно получить точные данные о произведении растворимости и об условиях начала осаждения и практически полного осаждения гидроокисей. Трудности связаны главным образом с изменением растворимости гидроокисей при стоянии (старение осадков) кроме того, влияет образование основных солей наряду с гидроокисями, образование коллоидных растворов и т. п. Скорость старения осадков зависит, в свою очередь, от состава и концентрации присутствуюш,их в растворе электролитов. Многие труднорастворимые гидроокиси содержат значительно меньше химически связанной воды, чем это соответствует их формуле. [c.94]

Наиболее типичный процесс для коллоидных систем — коагуляция, т. е. слипание отдельных агрегатов под действием межмолекулярных (не химических) сил. Такие процессы, как физическая адсорбция, электрофорез и т. д., также являются физическими. При взаимодействии коагулятора (вещества, вызывающего коагуляцию) со стабилизатором (веществом, обеспечивающим агрегативную устойчивость системы), а также при получении коллоидных растворов происходят химические реакции. Таким образом, коллоидная химия, как и физическая химия, строится на основе двух наук — химии и физики — с преобладанием второй. В связи с этим коллоидную химию можно было бы переименовать в физическую химию гетерогенных высокодисперсных систем. Связь между физической и коллоидной химией вполне очевидна. При этом обе дисциплины связаны не только между собой, но и с химией неорганической, аналитической, органической, биологической, фармацевтической, а также со специальными дисциплинами. Все они пользуются физико-химическими закономерностями и физико-химическими методами для решения общих и конкретных задач. [c.5]

Прямое диспергирование не является ни единственным, ни наиболее эффективным способом получения дисперсий. Со времен Сведберга [8] в коллоидной химии различают другой общий метод получения дисперсных систем — конденсационный метод. Мельчайшие частицы, самопроизвольно возникающие в процессе конденсации — образования новой фазы из метастабильных (пересыщенных) паров, растворов или расплавов, — при определенных условиях образуют достаточно устойчивые коллоидные дисперсии. Образование новой конденсированной фазы часто проходит через стадию капель аморфной жидкости, под влиянием поверхностного натяжения приобретающих сферическую форму. Как показали 3. Я. Берестнева и В. А. Каргин [9], из пересыщенных растворов двуокиси кремния, двуокиси титана, пятиокиси ванадия, сернистого мышьяка, металлического золота и т. д. вначале возникают аморфные сферические частицы сравнительно большого размера лишь впоследствии они распадаются на более мелкие кристаллики. Явление самопроизвольного возникновения капель новой фазы с повышенной концентрацией растворенного вещества в процессе ее образования из метастабильных растворов высокомолекулярных соединений часто принято называть коацервацией [10—13]. Во всех этих случаях конденсационный метод приводит к образованию дисперсий, состоящих из изо-метричных частиц. [c.9]

Систематическое изучение коллоидных систем было начато английским ученым Т. Грэмом в 1861 г. Этот год принято считать годом рождения коллоидной химии. Грэм обобщил выполненные до него исследования и сформулировал основные представления о коллоидных системах. Ему принадлежит и введение термина коллоид . Изучая диффузию веществ в растворах, Грэм отметил медленное протекание диффузии частиц коллоидных растворов и их неспособность проникать через мембраны в отличие от молекул обычных растворов. Ои разработал методы получения коллоидных растворов и показал, что нерастворимые вещества при определенных условиях могут быть переведены в состояние раствора (золя), по внешним признакам почти не отличающегося от истинных растворов. Сопоставляя обычные растворы с золями, Грэм пришел к выводу о необходимости разделения веществ на кристаллоиды и коллоиды . Однако он принял коллоиды за особый класс веществ, хотя и выражал сомнение, предполагая, что частица коллоида построена из более мелких кристалликов и именно такая сложная структура может быть причиной коллоидальности. [c.19]

Основоположником коллоидной химии принято считать Т. Грэма (1861), который разработал ряд практических методов получения и очистки коллоидных растворов, ввел самое понятие коллоид , установил коллоидно-химическую терминологию, сохранившуюся до настоящего времени. Изучая диффузию растворов, Грэм установил, что аморфные, студенистые вещества, например гуммиарабик, альбумин, желатина, диффундируют с очень малой скоростью в сравнении с такими кристаллическими веществами, как сахар, поваренная соль. [c.211]

Опыты М. А. Ильинского, однако, показали, что изучение явлений поверхностного натяжения на границе двух твердых фаз вполне возможно как с качественной, так и с количественной стороны, а это значительно расширяет область капиллярной химии. На эти опыты обратили внимание представители коллоидной химии Вольфганг Оствальд и Лизеганг. Интересно воспользоваться опытами Ильинского для выяснения физиологических процессов. Систематическое изучение явлений, протекающих на границе двух твердых фаз, представляет глубокий, общий интерес как в области химии органической, так и минеральной, и прежде всего на основании полученных М. А. данных освещает теорию и практику крашения, а затем может бросить свет на теорию сплавов, на характер твердых растворов металлов в окислах и силикатах, на выяснение образования геологических наслоений и прослоек, на выяснение характера электрических зарядов дисперсных фаз. Новый метод, начало развития которого положено М. А. Ильинским, дает перспективы широкого научного и практического применения. [c.524]

Мы сочли целесообразным ввести в экспериментальную часть практикума раздел, содержащий некоторые методики синтеза, очистки и анализа ПАВ, так как получение препаратов ПАВ и их характеристика являются необходимым этапом, предшествующим исследованию коллоидно-химических свойств. Некоторые методики, приведенные в практикуме, созданы на базе совместных научно-исследовательских работ кафедры коллоидной химии ВГУ и Всесоюзного научно-исследовательского института поверхностно-активных веществ (например, метод построения фазовой диаграммы растворов ПАВ по данным электропроводности, в разработку которого значительный вклад внесла И. И. Гермашева. Ею же отработана методика изучения кинетики поверхностного натяжения по ка/пиллярному поднятию). Методика синтеза до-децилсульфата натрия любезно предоставлена С. А. Панаевой. Работы 13, 18—21, 24—25 написаны совместно с П. Е. Кашлинской. [c.4]

Широкий класс коллоидных систем и полиэлектролитов характеризуется стержнеобразной удлиненной формой частиц (макроионов). Форму удлиненных частиц обычно геометрически аппроксимируют эллипсоидом или цилиндром. Несмотря на то что многие задачи теории потенциала для эллипсоида решены [1], однако рассмотрение моделей такого типа (например, в работе [2]) ограничивается записью обш,их уравнений и не доводится до численных вычислений. В то же время получение простых аналитических формул для распределения потенциала у поверхности цилиндрической коллоидной частицы очень важно для развития новых методов исследований в области физико-химии дисперсных систем и разработки теории взаимодействия макроионов в растворах электролитов. [c.79]

Кафедра физической и коллоидной химии, зав. кафедрой докт. хим. наук, проф. О. К. Кудра научное направление — физикохимическое исследование растворов и электродных процессов. Проф. О. К. Кудрой с сотрудниками разрабатываются теория и методы электролитического получения металлических порошков и методы электроосаждения различных металлов и сплавов из комплексных электролитов. При кафедре работает исследовательская лаборатория радиохимии под руководством проф. Ю. Я. Фиалкова, успешно решающая серьезные проблемы физико-химического анализа изучение механизмов электролитической диссоциации и переноса тока в растворах, разработка методов количественного физико-химического анализа жидких систем и др. Часть этих исследований обобщена в монографии Ю. Я- Фиалкова Двойные жидкие системы . [c.121]

Трактовка Смита—Эварта блестяще сочетает коллоидную химию и кинетику химических реакций, однако только к очень немногим системам она была применена количественно и известны случаи, когда уравнение (14) соблюдается не строго. В действительности используемые в эмульсионных системах рецепты обычно устанавливаются эмпирически и часто являются исключительно сложными [96]. Согласно уравнению (16), общая скорость эмульсионной полимеризации зав1тсит в значительной степени от начальной скорости образования радикалов. Таким образом, успех многих разработанных окислительно-восстановительных систем, используемых для инициирования низкотемпературной полимеризации при получении синтетического каучука, связан, возможно, с очень быстрым первоначальным образованием радикалов. Известно, что образующиеся при этом латексы часто характеризуются очень большим количеством маленьких полимерных частиц. Наконец, при методе изоляции отдельных радикалов в индивидуальных эмульсионных частицах предполагается, что радикалы не могут диффундировать через раствор от частицы к частице. Такая изоляция характерна для полимеризующихся систем и никогда не наблюдалась в радикальных цепных процессах, дающих низкомолекулярные продукты. [c.165]

В это же время М. Фарадей разработал методы получения золей металлов (например, Аи, Ag) и показал, что коллоидные частицы в них состоят из чистых металлов. Таким образом, ко второй половине XIX в. сложился ряд представлений о жидких коллоидных растворах и других дисперсных системах. Обобщение в 60-х годах XIX в. этих взглядов, формулировка основных коллоидно-химических идей и введение термина и понятия коллоиды принадлежат Грэму. Изучая физико-химические свойства растворов, в частности диффузию, он обнаружил, что вещества, не кристаллизующиеся из раствора, а образующие студневидные аморфные осадки (АЬОз, белки, гуммиарабик, клей) обладают весьма малой скоростью диффузии, по сравнению с кристаллизующимися веществами (Na I, сахароза и др.), и не проходят через тонкие поры, например пергаментные мембраны, т. е. не диализируют, по терминологии Грэма. Основываясь на этом свойстве, Грэм разработал метод очистки коллоидов от растворенных молекулярных веществ, названный им диализом (см. главу II). После того, как был найден способ получения чистых объектов исследования, началось бурное развитие коллоидной химии. [c.18]

Научные исследования охватывают несколько областей химии. Исследовал (с 1870) производные, главным образом галоидные, ацетилена. Впервые получил и описал (1873) трибромэтилен и дииодэтн-лен. Детально изучил (1873) действие брома на ацетилен, азотистые производные ацетилена, действие цинковой пыли на галогенпроизводные алканов. Разработал (1881) метод получения дибром-ацетилена и смешанных галогенпроизводных ацетилена. Одним из первых исследовал изомерию производных гидразина, гидроксиламина и подобных неорганических соединений. Первым применил (1889—1893) и в дальнейшем широко использовал криоскопический метод определения молекулярных масс соединений в коллоидных растворах, в частности кремниевой кислоты и соединений белковой природы (альбумина, альбумозы, пептона и др.). [22, 104] [c.442]

В области физической химии приложения электронной микроскопии многочисленны и разнообразны. Ниже будут кратко рассмотрены результаты, полученные прежде всего при исследовании классических коллоидных систем — коллоидных растворов, гелей и аэрозолей. Затем следует обширный раздел кристаллов, где вначале будут рассмотрены закономерности, установленные электронно-микроскопическим методом при изучении роста и разрушения кристаллов. Ряд примеров будет приведен как иллюстрация возможностей применения электронной микроскопии для изучения структуры кристаллов. Что касается аморфных тел, то здесь основное внимание будет уделено электронно-микросконической характеристике пористой структуры некоторых представителей этой группы тел. Применение электронной микроскопии для исследования органических веш еств, как уже отмечалось, изложено в обзорной статье Гамма (см. введение [3]). Поэтому из области органической химии ниже сравнительно детально будет разобран только вопрос о структуре синтетических полимеров в связи с важностью этих материалов для современной химии. В конце П1 главы собраны работы, которые дают неносредственные доказательства значительной поверхностной диффузии на твердых телах при некоторых процессах. [c.126]

Основные научные исследования относятся к нефтехимии и каталитической химии. Впервые систематизировал опытные данные, полученные русскими и зарубежными учеными по химии и физикохимии нефти. Изучая адсорбцию, высказал (1911—1912) гипотезу о существовании физико-химической силы притяжения, являющейся промежуточной между химической связью и молекулярным притяжением. На основании этой гипотезы объяснил образование коллоидных растворов и суспензий флоридина (отбеливающей земли) и металлов в жидкостях, а также процессы адсорбции и десорбции. Результаты этих исследований легли в основу разработки методов промышленной очистки нефтепродуктов и были использованы им в работах по гетерогенному катализу (1916). Объяснил (1908) физическую сущность процесса перегонки нефти с водяным паром. Доказал (1911— 1912), что полимеризация олефинов идет на природном алюмосиликате. Его исследования поверхностного натяжения на границе нефтепрод5т<т — водный раствор способствовали формированию представлений об образовании и разрущении водно-нефтяных эмульсий. Автор труда Научные основы переработки нефти (1913, 3-е изд. 1940). [22, 23, 123[ [c.159]

Основные научные работы относятся к коллоидной и неорганической химии. Установил явление седимеитациониой тиксотропни при адсорбции органических кислот из их смеси в растворе. Предложил количественное выражение, характеризующее роль пассивированной поверхности адсорбента. Разработал рефрактометрический метод обнаружения в растворах солевых смесей комплексных соединений. Исследовал проблему технического использования растительных белков, в частности люпина. Разработал метод получения новых видов фанерных клеев. Установил явление коагуляции в поверхностных слоях, названное им ламинарной коагуляцией. Предложил теорию периодического отложения осадков при испарении растворителя из разбавленных растворов твердых веществ. [6, 22] [c.185]

Основные исследования относятся к коллоидной химии. Разрабатывал (с 1898) методику получения коллоидных растворов и их ультрафильтрации. Сконструировал (1903) щелевой оптический ультрамикроскоп для наблюдения броуновского движения частиц коллоидных растворов. Создал (1913) иммерспонный ультрамикроскоп. Предложил классификацию коллоидных частиц по их видимости в ультрамикроскопе и по их взаимодействию с дисперсионной средой. Установил микрогетерогенную природу коллоидных растворов. С помощью ультрамикроскопии и других разработанных им методов исследовал свойства коллоидных растворов и их коагуляцию. Выдвинул (1911) теорию капиллярной конденсации пара в порах адсорбента. Изучал (с 1911) структуру гелей. Изобрел световой анализатор, мембранный (1918) и сверхтонкий (1922) фильтры. Синтезировал краситель пурпурный Кас-сиуса . Разработал способы получения цветного стекла (в том числе молочного ). Автор монографии Коллоидная химия (1912), переведенной на ряд языков, в том числе на русский (1933). [c.201]

Современная коллоидная химия развивается главным образом в двух важнейших направлениях во-первых, в направлении изучения свойств дисперсных фаз и механизма их взаимодействия с различными дисперсионными средами для разработки теории лиофильности и, во-вторых, в направлении развития физико-химической механики, изучающей процессы структурообразования в дисперсных системах и методы управления их механическими свойствами. Следует кратко остановиться на некоторых достижениях и задачах этих двух направлений применительно к таким объектам коллоидной химии, как дисперсные, главным образом, глинистые минералы, которые представляют большой интерес для получения катализаторов, адсорбентов, наполнителей, высококачественных бурювых растворов, строительных материалов и т. д. [1—4]. . [c.3]

Для получения устойчивых коллоидных растворов малорастворимых железистосинеродистых солей используются обычные методики, применяемые в коллоидной химии. Так, золь берлинской лаэури может быть получен на основе метода конденсации [584, 1151] медленным титрованием разбавленного раствора ферроцианида калия растворами солей трехвалентного железа [584]. Седиментационная устойчивость золя увеличивается при замене К4[Ре(СК)е] на Ь14[Ре(СК)б] или КаЛРеССК) ]. [c.208]

Рихард Зигмонди (1865— 1929)—австрийский химик. Директор и профессор Института неорганической химии при Геттингенском университете. С 1898 г. занимался изучением коллоидных растворов —разработал методы их получения и очистки, предложил ориги. нальную классификацию коллоидных растворов. В 1903 г. вместе со своим соотечественником Р, Зидентопфом изобрел ультрамикроскоп, с помощью которого можно было исследовать коллоидные растворы. [c.102]

В результате технического усовершенствования силикатных обменников, относящихся к так называемым активированным минералам, позже был получен неопермутит, изготовлявшийся стабилизацией глауконита растворами алюминиевых солей и жидкого стекла (Борроуман). Этот натриевый пермутит обладал средней поглотительной способностью по отношению к основаниям, но характеризовался высокой химической устойчивостью. Это позволяло применять его для умягчения даже горячих вод и вод, содержащих небольшое количество углекислоты. Благодаря крупным успехам коллоидной химии в области неорганических гелей (гели кремнекислоты, окиси алюминия, смешанные и другие гели) многочисленные прежние представления де-Брюнна (1912), Рюдорфа, Энгеля и других удалось связать вместе и получить методом осаждения технически пригодные силикатные обменники. Эти алюмосиликатные гели обладали высокой емкостью и сравнительно хорошей химической устойчивостью. Они [c.16]

Конденсационные методы имеют различное технологическое оформление они получили в последние годы наиболее широкое распространение, и продолжается их дальнейшее соверщенствование. Эти способы в свою очередь часто подразделяют на физические и химические [ 1—8]. В последнем случае подразумеваются физические методы получения наночастиц при наличии химических превращений [9]. Другими словами, в химических способах основным поставщиком формируемых частиц служат химические превращения, но образование нрвой фазы обязательно связано с фазовым переходом (физическим процессом). Поэтому оба способа объединяют принципы физической химии как науки, изучающей строение вещества и его свойства в различных агрегатных состояниях, химическую термодинамику, включая термохимию и учение о равновесиях систем, растворы, в том числе и коллоидные, кинетику химических реакций, электрохимию, квантовую механику и химию. [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология