Золь гель переход Гелеобразование

Рассмотренные нами ранее факторы студне- и гелеобразования температура, концентрация и электролиты — аналогично влияют и на тиксотропный переход гель золь (студень раствор). [c.233]

Связаннодисперсные системы — это системы, в которых частички связаны друг с другом за счет молекулярных сил, образуя в дисперсионной среде своеобразные пространственные сетки или каркасы (структуры). Частички, образующие структуру, не способны к взаимному перемещению и могут совершать лишь колебательные движения. К ним относятся гели, концентрированные суспензии (пасты), концентрированные эмульсии, порошки. Гели могут образовываться как в результате коагуляции коллоидных систем и объединения в одно целое выпавшего осадка (коагели), так и вследствие молекулярного сцепления частичек золя, образующих сравнительно рыхлые сетки или каркасы (лиогели). В последнем случае гели образуются с сохранением внешней однородности системы. Переход золя в состояние геля называется гелеобразованием (коагуляцией), а процесс образования золя из геля (обратный коагуляции) носит название пептизации. Процесс коагуляции и пептизации происходит по следующей схеме [c.18]

Все эти процессы заканчиваются образованием оксидов кремния с различной степенью гидратации. Это связано с тем, что простейшие гидраты диоксида кремния (орто- и метакремниевые кислоты) конденсируются с образованием поликремниевых кислот — неорганических полимеров, которые и образуют, в зависимости от концентрации исходных продуктов, коллоидный раствор или гель. Обычно для получения активированной кремниевой кислоты применяют 1,5—2 /о-ный раствор жидкого стекла (по ЗЮа). Через 6—8 ч золь активированной кремниевой кислоты, полученной из такого раствора, переходит в гель. Для замедления гелеобразования приготовленный коллоидный раствор разбавляют до 0,5%-ного (по ЗЮг). Период формирования золя кремниевой кислоты до начала перехода его в гель определяется созреванием . Наибольшую фло-кулирующую способность имеет созревший золь, выдержанный в течение нескольких часов. Время созревания активированной кислоты зависит от pH. Оно значительно возрастает при рН>8 и <6. Механизм действия активированной кремниевой кислоты заключается во взаимодействии с положительно заряженными коллоидными частицами коагулянтов и создании дополнительных центров для образования хлопьев. Доза активированной кремниевой кислоты при обработке воды с цветностью до 100 град, мутностью до 15 мг/л и температурой выше 5Х составляет 2—3 мг/л. Активированная кремниевая кислота широко используется в качестве флокулянта во многих странах. [c.135]

Гелеобразование также возможно и у полностью аморфных полимеров (например, атактический полистирол [33]). В ряде систем роль гелеобразования в процессе формования мембран указывает на наличие золь-гель-перехода. Это схематично показано на рис. П1-27. Как можно видеть из этого рисунка, золь-гель-переход происходит, когда в растворе наблюдается гелеобразование. Добавление нерастворителя вызывает образование связей полимер-полимер и гелеобразование происходит при более низкой концентрации полимера. Эти золь-гель-переходы наблюдаются в ряде систем, например ацетат целлюлозы — [c.124]

В работе [191] отмечено, что эта функция имеет смысл коррелятора плотности мономеров, образующихся при разрыве всех химических связей геля, молекулы которых физически взаимодействуют между собой и с молекулами золя. До момента гелеобразования функция Э " равна нулю, а при р i она переходит в коррелятор (IV.59) полной плотности звеньев. Корреляционная функция (IV.76) имеет особенности как на спинодали р = рсп, так и в гель-точке р = р. В окрестности последней 1x1 = 1 — р/р 1 < 1, но на достаточном удалении от спинодали т <1—р/рсп коррелятор 0 не зависит от конкретного вида потенциала физических взаимодействий и в трехмерном пространстве задается асимптотической формулой [c.279]

Электролиты неодинаково влияют на студне- и гелеобразование. Одни электролиты (точнее их ионы) ускоряют застудневание, другие, наоборот, замедляют, а в некоторых случаях совершенно устраняют возможность перехода золя в гель или раствора высокомолекулярного вещества в студень. [c.229]

Поскольку удельная поверхность кремнезема, как было показано выше, изменяется обратно пропорционально диаметру частиц, то, следовательно, золи, имеюшие одно и то же отношение концентрации кремнезема к диаметру частиц, будут подвергаться гелеобразованию приблизительно с одинаковой скоростью. Таким образом, при эквивалентных условиях можно ожидать, что 10 %-ный золь с частицами диаметром 10 нм будет переходить в гель с той же самой скоростью, что и 20 %-ный золь с частицами размером 20 нм. [c.500]

Живое вещество, протоплазма всех видов клеток как животного, так и растительного происхождения, представляет собой именно коллоидную систему, состоящую главным образом из воды и белковых веществ. Важнейшей особенностью гидрофильных коллоидов является их способность давать при некоторых условиях так называемые гели, или студни. Наблюдать процесс гелеобразования — переход коллоидного раствора из состояния золя в гель — удобно на растворе желатина, который является белком. 3%-ный коллоидный раствор желатина при 40° представляет собой легко подвижную жидкость однако при охлаждении вязкость его постепенно увеличивается, и, в конце концов, жидкость застывает в малоподвижный студень (гель). [c.16]

Техническое растворимое стекло разбавляют четырехкратным объемом воды (до уд. веса 1,70), подщелачивают аммиаком. Полученный раствор силиката натрия освобождают от катионов, пропуская его через катионит (например, вофатит KPS-200) в Н-форме. Вытекающий раствор представляет собой золь кремневой кислоты. Полученный золь в течение нескольких дней является устойчивым. Переход его в мелкопористый гель происходит самопроизвольно через 4—7 дней или гелеобразованием при 120° С. [c.26]

После достижения точки гелеобразования количество золя начинает быстро убывать вследствие перехода его в гель вязкая реакционная масса превращается сначала в эластичный материал, а потом в твердый неплавкий и нерастворимый продукт. При этом наряду с межмолекулярными процессами может иметь место реакция между функциональными группами одной сетчатой макромолекулы. Однако значительная часть указанных групп, слишком удаленных друг [c.173]

Для наименования структурированных систем приняты термины гель и студень. Понятия гель и гелеобразование обычно относят к переходу лиофобных дисперсных систем (золей, суспензий) в вязкодисперсное состояние (см. рис. 27.3). Гели являются гетерогенными системами, они двухфазны, как золи и суспензии. Переход растворов полимеров к нетекучей эласт-ичной форме -обозначают понятиями студнеобразование и студень. Полимерные студни могут быть как гомогенными (I тип), так и гетерогенными системами (И тип). [c.475]

При взаимодействии силиката натрия с кислыми агентами выделяется кремниевая кислота, образуюш ая золь. Последний переходит со временем в гель, который может служить водо-изолируюш им материалом в промытых высокопроницаемых зонах пласта. Время начала гелеобразования и изолируюш ая способность силикатного геля определяются его механическими и реологическими свойствами, которые зависят как от состава композиции (природы и концентрации компонентов гелеобразуюш,его раствора), так и от внешних условий (пластовой температуры, температуры на устье скважины, минерализации и состава как пластовой воды, так и воды, на которой готовится раствор, минералогического состава породы коллектора и т. д.). [c.235]

Тем не менее приближение деревьев получило широкое распространение прежде всего из-за того, что оно дает разумную оценку для порога гелеобразования (т.е. для доли сшивок р, при которой происходит переход золь - гель). Стауфер [18] и автор [19] недавно указали на то, что, несмотря на хорошее согласие с экспериментом в оценке величины р , поведение системы вблизи порога гелеобразования сильно отличается от предсказаний классической теории. [c.153]

Подытоживая сказанное, отметим при гелеобразовании в присутствии растворителя имеется тенденция к сегрегации на фракции. Тем не менее при надлежащем выборе концентрации возможно наблюдение перехода золь - гель. Критические показатели при таком переходе должны быть такими же, как в теории перколяции. Последнее обстоятельство с более формальной точки зрения обсуждалось в недавней работе Любенски и Исаксона, которые исследовали раствор линейных цепей и сшивающего агента в атермическом растворителе [c.170]

Вопрос о тепловом эффекте гелеобразования желатины оказался особенно дискуссионным в связи с трудностью измерения небольших тепловых эффектов в процессе структурообразования. Нейман, Николаев и сотр. [98—103] рассматривали переход золь — гель в желатине как процесс, аналогичный переходу стекло — жидкость, и подтверждали отсутствие фазового перехода при гелеобразовании опытами, где не наблюдалось теплового эффекта и изменения объема при образовании структуры геля. С другой стороны, в работах Лоттермозера [104] и Липатова с сотр. [60, 61, 105, 106] было показано, что процесс застудневания подобен кристаллизации и сопровождается тепловым эффектом. [c.72]

Сложность формирования структуры ВПС заключается в наложении на фазовое разделение двух переходов золь — гель в составляющих сетках. При больших скоростях гелеобразования одной из сеток переход золь — гель может предшествовать фазовому разделению типа жидкость — жидкость. Поэтому в формирующихся системах в зависимости от состава системы и кинетических параметров реакций последовательность фазовых переходов, характеризующихся изменением природы, связанности, может быть различной. Резкое гелеобразование одной из сеток может обусловить разделение по нуклеационному механизму. [c.233]

Согласно принятой в настоящее время терминологии, гелеобразованнем или желатинированием называют переход коллоидного раствора из свободно-дисперсного состояния (золя) в связнодисперсное (гель). Термином застудневание пользуются для обозначения аналогичного перехода раствора высокомолекулярного вещества в студень. [c.315]

Гелеобразование — переход золя в гель. Гель это структурированная система, которую иногда называют коагуляционной структурой. Гелеобразование иногда называют желатинированием и формулируют этот процесс как переход коллоидного раствора из свободнодисперс- [c.240]

Поликремниевые к-ты имеют изоэлектрич. точку в интервале pH 2,0-3,0. Скорость поликоиденсации минимальна при pH 2-3, причем в области pH < 2 р-ция ускоряется протонами, а при pH > 2-ионами ОН . Поликонденсация в кислой среде протекает по донорно-акцепторному механизму с образованием переходного комплекса, в к-ром атом 81 временно приобретает координац. число 6 (вместо 4). Устойчивость золя К. к. зависит от концентрации К. к., т-ры, pH и др. Со временем золь теряет устойчивость и переходит в гель (при pH > 7,5 гидрозоль термодинамически устойчив к коагуляции). Скорость гелеобразования максимальна при pH 5,5-6,0. Подбирая соответствующие условия и применяя спец. добавки (стабилизаторы), удается получить устойчивые высококонцентрир. золи. [c.508]

Коагуляционные структуры. Достигнув определенного размера, агрегированные частицы образуют коагулят (коагулюм). При вовлечении дисперсионной среды в пространственную сетку агрегирующихся частиц имеет место гелеобразование, т. е. переход коллоидного раствора из свободнодисперсного состояния (золя) в связнодисперсное (гель). [c.166]

После достижения точки гелеобразования количество золя начинает быстро убывать вследствие перехода его в гель вязкая реакционная масса превращается сначала в эластичный материал, а потом в твердый неплавкий и нерастворимый продукт. При этом наряду с межмолекулярными процессами может идти реакция между функциональными группами одной сетчатой макромолекулы. грднако значительная часть указанных групп, слишком удаленных друг от друга лишенных возможности перемещаться из-за своей связи с сеткой, остается без изменения. Поэтому процент использованных функциональных групп при трехмерной поликон--денсации значительно ниже, чем при линейной. К такому же выводу мы пришли ранее, исходя из уравнения Карозерса. [c.70]

Специфический процесс желатинизации не следует путать, с другими типами гелеобразования в полимерных системах. В частности, надо различать образование геля в результате кристаллизации и возникновения сетки без фазового перехода. Последний тип гелей, или трехмерных сеток, может быть образован введением достаточного числа межцепных поперечных связей-в набор полимерных цепей или при полимеризации мульти-функцнональных сомономеров [75]. Именно потому, что образование гелей может происходить по различным механизмам, № возникает путаница. Аморфный сшитый гель при набухании в растворителе обладает такими же механическими свойствами,, как и гели, образовавшиеся при кристаллизации сополимеров. Однако гели, возникшие в результате кристаллизации, могут быть расплавлены до состояния золя или гомогенного раствора. Как раз это обстоятельство и может служить основой для идентификации гелей различных типов. [c.119]

Переход ферроцианидного золя в гель характеризуется изменением вязкости коллоидного раствора, причем соответствующее время служит мерой скорости гелеобразования. Показано, что скорость перехода ферроцианидных золей в гели сильно зависит от условий осаждения [912, 961 1054]. Так, гель Си2[Ре(СК)б) быстро образуется, если его получают медленным добавлением концентрированного раствора uS04 к эквивалентному количеству K4[Fe( N)e]. При обратном порядке сливания реагентов гелеобра-зование замедлено. [c.210]

Полимерный раствор — это дисперсия полимера в растворяющей системе. Дисперсность может быть молекулярной (отдельные молекулы полимера) и надмолекулярной (агрегаты молекул). Характер дисперсности может изменяться в зависимости от типа полимера и его концентрации, молекулярной массы, температуры, растворяющей системы и времени хранения. Растворяющая система может представлять собой один растворитель, смесь растворителей или сложную систему, включающую растворители в различных онцентрациях и сочетаниях, агенты, вызывающие набухание, и компоненты, в которых полимер не растворяется. В любом полимерном растворе существует Множество конкурирующих взаимодействий полимер — растворитель и полимер — полимер, которые стремятся, с одной стороны, увеличить дисперсность, а с другой — способствуют агрегации. Кроме изменения дисперсности может изменяться и конфигурация макромолекул. В случае сильного взаимодействия полимер — растворитель молекулярная дисперсность преобладает над надмолекулярной агрегацией кодда преобладают взаимодействия полимер —полимер, наблюдается обратное явление. Эти факты играют важную роль, поскольку дисперсность молекул полимера, в особенности на начальной стадии гелеобразования, т. е. непосредственно перед переходом золя в гель, является единственным фактором, влияющим на их расположение в геле. [c.230]

К первому типу систем относятся текучие системы аэрозоли, лиозоли, разбавленные эмульсии и суспензии. Концентрированные суспензии и эмульсии, порошки — примеры связнодисперсных систем. Такие системы образуются благодаря наличию контакта частиц дисперсной фазы, что приводит к образованию каркасной структуры, ограничнваюшей текучесть системы. Коллоидные системы с внутренним структурированием называют гелями, а переход золя в гель (образование структуры в дисперсионной среде) называют гелеобразованием, или желатинированием. [c.100]

Структурные превращения до точки гелеобразования рассматриваются как золь-период. На этой стадии процесса реализуется переход от флуктуационной упорядоченности, свойственной исходным олигомерам, к микрогетерогенности, характерной для коллоидных растворов. Переход от золеобразования к гель-стадии связан с поглощением жид- [c.85]

Сравнительно подробно изучено влияние концент])ацип и валентности ионов электролита на желатинирование золей. Так как глубина вторичного минимума возрастает при увеличении содержания ионов в дисперсионной среде, то, очевидно, это должно способствовать образованию гелей. Однако не существует определенной концентрации, которая, по аналогии с концентрацией коагуляции, мо/кет быть названа критической. Переход в гелеобразное состояние осуществляется во времени, и скорость желатинирования зависит от многих факторов. Здесь прежде всего следует отметить влияние размера, формы, а также числа частиц в единице объема. Поэтому приведенные в табл.З соотношения между валентностью и концентрацией ионов электролитов при гелеобразовании, вычисленные на основании экспериментальных данных ряда исследователей, следует рассматривать как равенства, характерные лишь для конкретного метода изучения процесса желатинирования, причем численное значение п для одной и той же системы может варьировать в широких пределах. [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология