Застудневание также Гели

Температура также сильно влияет на процесс студне- и геле-образовапия. С повышением температуры застудневание растворов полимеров обычно затрудняется. Растворы, не застудневающие при комнатной температуре, при понижении температуры могут превратиться в твердые студни. Например, глютин при комнатной температуре застудневает в 57о-ном растворе, а при 0°С застудневает с уменьшением концентрации в двадцать раз. С другой стороны, нагревание весьма твердых студней, например, студня 10%-ного желатина, переводит из в легкотекучую жидкость. [c.228]

При значительном понижении растворимости полимеров происходит расслоение раствора на две фазы (см. стр. 184). Однако если застудневание предшествует достижению равновесия, то процесс расслоения продолжается в геле, приводя к его разделению на более плотный осадок и слой жидкости. Этот важный процесс самопроизвольного расслоения геля называется синерезисом (Липатов, Фрейндлих и др.). Синерезис имеет практическое значение в -связи с явлениями расслоения студней пироксилина, вискозы, агара, разделения сгустка крови при ее свертывании и др. Аналогичные процессы уплотнения остатка геля и отделения жидкости наблюдаются также в гелях кремнекислоты, гидроокиси железа, гидроокиси меди и др., в результате коагуляционного структурообразования. Вследствие уплотнения гелей при синерезисе, их прочность повышается, и они теряют тиксотропные свойства. [c.210]

Явление гистерезиса выражается не только в отставании вязкости, осмотического давления, оптического вращения и т. д., от изменения температуры, но также и в процессе синерезиса — самопроизвольного расслоения студня. При снижении растворимости полимера (например, за счет охлаждений) раньше, чем успеет осуществиться расслоение, может образоваться студень. Так как состояние равновесия соответствует расслоению и уже произошло застудневание, процесс разделения фаз (синерезис) продолжается в самом геле. Точно так же возникновение межцепных связей может отставать от падения температуры этим, по-видимому, объясняется, почему чрезмерно быстрое охлаждение растворов полимеров не ускоряет, а, наоборот, тормозит процесс застудневания (в результате снижения температуры падает скорость образования межцепных связей, которые не успели возникнуть при более высоких температурах). [c.504]

Силикагели претерпевают постепенное изменение не только во время процесса своего образования (на что указывает увеличение механической прочности), но также и во время сушки, о чем свидетельствует усадка, хотя и небольшая, но постепенно возрастающая. В первых стадиях сушки влага, потерянная при испарении, не может быть возвращена в тех же условиях температуры и парциальной упругости водяных паров, т. е. в этой стадии высушивания геля имеет место явление гистерезиса. Продукт, высушенный в нормальных условиях, еше не является чистым кремнеземом, но удерживает некоторое количество воды, которая может быть, удалена только при повышенной температуре. Гель обладает высокой адсорбционной способностью, особенно в отношении паров воды и других полярных веществ, что, очевидно, является следствием его малой плотности и пористой структуры (см. стр. 87). Механизм застудневания не вполне ясен, но, несомненно, он связан с возникновением связей первичной валентности, а именно кислородных мостиков между атомами кремния, о чем подробнее см. на стр. 290—293. Ясно, что остальные гидроксилы могут подвергаться дальнейшей неограниченной конденсации не только линейного типа, но и трехмерной. Поэтому неудивительно, что силикагель обладает многими свойствами, характерными для трехмерных полимеров. Если принять во внимание разведение кремневой кислоты в водной среде во время застудневания, то станет ясно, [c.249]

Твердость образовавшегося студня тем больше, чем выше концентрация исходного раствора. За температуру застудневания принимают некоторую условную температуру, при которой система помещения в трубку при наклонении ее не деформируется. Также существует определенная температура, при которой происходит переход студня в золь, принимаемый за температуру плавления геля—студня. [c.107]

Аморфные катализаторы со структурой ксерогелей получают в результате следующих операций 1) образование золя 2) застудневание и созревание геля 3) промывка 4) сушка и прокаливание. При этом каждая стадия влияет на формирование структуры готового катализатора [87—89]. Так, поверхность контактов на силикатной основе зависит от концентрации и pH золя 5102. При увеличении pH от 1 до 7—8 поверхность образцов, осажденных при определенном pH и 20 °С, уменьшается от 900 до 30—40 м /г (рис. 32) [88]. На размер поверхности существенно влияет также pH про- [c.84]

Повышение температуры увеличивает скорость колебательного и поступательного движения молекул и коллоидных частиц, следовательно, оно приводит к ослаблению связи между частицами и затрудняет образование гелей. Растворы высокомолекулярных соединений застудневают в более или менее определенном интервале температур. Можно также говорить о температуре плавления студня, понимая под этим термином интервал температуры разжижения студня. Температура застудневания обычно несколько ниже температуры плавления. Интервал между температурами плавления и застудневания возрастает с уменьшением концентрации. У студней большой концентрации температуры плавления и застудневания почти совпадают. [c.211]

Для измерения температуры плавления и застудневания гелей разработан ряд приборов, в которых условия определения более постоянны и переходы состояний можно уловить более отчетливо, чем в пробирках. К их числу относится прибор для определения температуры каплепадения, получивший широкое распространение при исследовании нефтепродуктов. По этому методу отмечают температуру, при которой гель настолько разжижается, что начинает вытекать в виде капель, под действием собственного веса, через небольшое отверстие. Количество геля и сечение отверстия постоянны. Методы этой группы также имеют качественный и условный характер. [c.217]

При застудневании растворов полимеров также образуется сетка, пронизывающая раствор и ограничивающая его подвижность. Существенное отличие от гелей гидрофобных коллоидов заключается в природе связи элементов структуры. Узлы сетки [c.219]

Повышение температуры увеличивает броуновское движение, ослабляет связи между частицами и молекулами и тем затрудняет образование гелей. Растворы высокомолекулярных веществ застудневают в более или менее определенном интервале температуры. Можно также говорить о температуре плавления студня, понимая под этим термином интервал температуры разжижения геля. Температура застывания обычно несколько ниже, чем температура плавления. Разность температур плавления и застудневания уменьшается с возрастанием концентрации раствора. [c.221]

Застудневание. Второй формой явной коагуляции лиофильных золей, включая в это понятие и растворы полимеров и коллоидные раствору в узком смысле, является процесс застудневания, или желатинирования. Точнее сказать, застудневание представляет собою лишь особый этап в общем процессе явной коагуляции. От другой формы явной коагуляции—высаливания—застудневание отличается тем, что при нем не происходит разделения системы на две фазы с образованием осадка, а вся система в целом переходит в особую, как бы промежуточную форму своего существования— студень (или по старой терминологии—гель). С этого промежуточного этапа явная коагуляция легко может перейти в заключительный этап также в виде двух форм или в виде высаливания, происходящего, как мы видели, при избыточном действии солей, или в виде так называемого синерезиса. [c.225]

Согласно наиболее распространенной гипотезе кристаллизация твердых углеводородов из масла, приводящая к его застудневанию, рассматривается как образование в системе парафин — масло пространственной сетки (или каркаса), которая, иммобилизуя жидкую фазу, препятствует ее движению. Сцепление частиц дисперсной фазы происходит по ребрам монокристаллов, где наблюдается разрыв пленок дисперсионной среды ° образовавшийся гель обладает определенной механической прочностью . Другая гипотеза связывает застудневание с образованием сольватных оболочек жидкой фазы вокруг кристаллов парафина. Дисперсионная среда, иммобилизованная вокруг дисперсных частиц, значительно увеличивает их объем, что повышает внутреннее трение всей системы и понижает ее текучесть . Предполагают, что при сдвиге, обусловленном механическим воздействием, толщина сольватных оболочек уменьшается и гель может превращаться в золь . Высказано также предположение что при понижении температуры масел развитие процесса ассоциации приводит к образованию мицелл, вызывающих застудневание системы независимо от того, выделяется твердая фаза или нет. Добавление депрессоров значительно снижает как статическое , так и динамическое предельное напряжение при сдвиге депрессоры задерживают появление аномальной вязкости, отодвигая начало образования структуры в область более низких температур - . [c.158]

Большинство растворов высокомолекулярных соединений, как, например, агар-агар и желатина, а также некоторые коллоидные растворы — гидроксид железа (П1), кремнекислоты и т. п. способны при определенных условиях целиком переходить в особое твердое состояние без видимого разделения на фазы. Этот процесс носит название застудневания или желатинизации, а продукт — студня или геля. [c.363]

Явление тиксотропии наблюдается в относительно узкой области концентрации золя, а также электролита-коагулятора. Для обратимого (тиксотропного) застудневания требуется определенная величина дзета-потенциала, лежащая выше критической. В этом случае заряд коллоидных частиц, хотя и понижен (сравнительно с исходным золем), но еще в недостаточной степени для полной коагуляции золя. Причем в этих условиях уже становятся заметными силы взаимодействия между отдельными частицами дисперсной фазы, они образуют Общую структурную сетку, каркас. При механическом размешивании связь между частицами дисперсной фазы разрушается, и тиксотропный гель переходит в золь. В состоянии покоя связи снова восстанавливаются (переход золя в тиксотропный гель) и т. д. Подобные превращения могут повторяться произвольное число раз. [c.314]

Однако процессы старения коллоидной системы застудневанием золя не заканчиваются. Студень — система также неустойчивая. Во многих случаях при старении студня на его поверхности начинают выделяться капельки жидкости. Затем отдельные капельки начинают сливаться между собой, образуя жидкую фазу (эксудат ). Одновременно с этим сам гель уменьшается в объеме и обычно становится менее прозрачным Характерно, чтс студень, сжимаясь, сохраняет при этом форму того сосуда, куда был налит золь до его застудневания (например, форму конической колбы, рис. 117). Подобный самопроизвольно возникаю-ш,ий процесс старения лиогеля, сопровождающийся разделением его на две фазы (жидкую и студнеобразную), называется сине р е 3 и с о м (или иногда о т м о к а н и е м). [c.403]

Однако процессы старения коллоидной системы застудневанием золя не заканчиваются. Студень — система также неустойчивая. Во многих случаях при старении студня на его поверхности начинают выделяться капельки жидкости. Затем отдельные капельки начинают сливаться между собой, образуя жидкую фазу. Одновременно с этим сам гель уменьшается в объеме [c.460]

Вискоза после застудневания также не вполне стабильна. В результате дальнейшего омыления ксантогената и понижения степени его сольватации происходит уплотнение структуры геля, приводящее к синерезису. [c.285]

Понижение устойчивости растворов ВМС также связано с изменением величин АЯ и А5, согласно ур. (2). Факторами, уменьшающими устойчивость раствотов, является изменение состава среды и температуры. При добавлении к раствору жидкости, в которой полимер не растворяется, происходит выпадение осадка вследствие изменения АЯ—изменения условий взаимодействия между фазами аналогично действует понижение температуры, которое приводит иногда к расслоению на две фазы. Однако потеря устойчивости растворов ВМС в отличие от подобных явлений в лиофобных золях протекает в форме явлений высаливания и застудневания (образование гелей). Высаливание представляет собой процесс выделения белков под влиянием высоких концентраций солей (насыщенных или полуна-сыщенных растворов). Явление высаливания близко к явлению понижения растворимости в растворах низкомоле- [c.291]

Эта гипотеза встречает серьезные возражения. Уже в цитированных выше исследованиях ГрозНИИ было показано, что парафин молекулярно диспергируется в жидких углеводородах и что твердые парафины не набухают в последних. Далее, теорией сольватации невозможно объяснить застывание масел, содержащих 1—2% парафина, а также п )одолжительность тиксотропного восстановления гелей парафина, ранее подвергшихся механическому разрушению, достигаюшую нескольких суток, в то время как при сольватационном механизме застудневания восстановление разрушенной структуры происходит в продолжение нескольких минут [81. [c.89]

Процесс застудневания даже при низкой температуре требует продолжительного времени (от минут до недель) для формирования ячеистой объемной сетки. Время, необходимое для ее образования, называется периодом созревания. Продоллштельность созревания различна в зависимости от концентрации, природы вещества, а также условий желатинирования. Для создания ячеистой структуры в гелях имеет значение также форма коллоидных частиц. Особенно хорошо протекают процессы желатинирования в золях, состоящих из палочковидных или лентообразных по форме частиц. При наличии таких форм легко возникают крупноячеистые структуры и могут поглощаться большие количества жидкости. Даже из гидрофобного коллоида, образованного окисью ванадия УгО , также характеризующегося лентовидными частицами, удается приготовить гели, содержащие до 99,9% воды. [c.202]

С. получают взаимод. силиката Na с к-той (H2SO4, НС1, СО2). Процесс включает образование золя, застудневание и созревание геля, промывку и сушку. Наиб, твердые и прочные С. получают из разб. р-ров при низких значениях рн и т-рах ниже комнатной. С. также выделяют m конц. золей коллоидного кремнезема взаимод. щелочного силиката с солью аммония. Наиб, чистый С. может быть получен гидролизом соединений Si (Si , ортокремниевых эфиров и др.). [c.340]

Переход раствора полимера в состояние студня при той же концентрации называется застудневанием, например, при охлаждении 5%-ного раствора желатины он превращается в студень. Застудневание отчетливо проявляется в прекращении броуновского движения в студне, оно не сопровождается заметным тепловым эффектом или изменением объема, что объясняется малым числом образующихся межцепных связей. Влияние электролитов на скорость застудневания зависит от их положения в лиотропном ряду (см. стр. 185), начиная от сульфатов, которые наиболее сильно ускоряют застудневание. Напротив, лиотропный ряд влияния электролитов на плавление студней имеет обратную последовательность, так как наиболее сильное расплавляющее действие оказывают ро-даниды и йодиды (см. стр. 208). Ввиду замедленной скорости установления равновесия в растворах полимеров (см. стр. 171), их нагревание и охлаждение может сопровождаться гистерезисом ряда свойств — вязкости, оптического вращения (мутаротация) и др., изменение которых обычно отстает от скорости изменения температуры растворов. Интересно, что слишком сильное охлаждение не ускоряет, а тормозит процесс застудневания, благодаря замедлению скорости образования межцепных связей. Например, по Хоку, 1,5%-ный раствор желатины в глицерине застудневает при комнатной температуре в несколько дней, а при 0° остается в течение нескольких недель в жидком состоянии. В эластичных гелях при определенной концентрации полимера и электролитов застудневание раствора может происходить в изотермических условиях, по типу тиксотропных превращений. Разбавленный студень желатины можно получить тиксотропным, подобно гелю гидроокиси железа тиксотропными свойствами обладает также протоплазма при некоторых клеточных процессах — во время деления клеток, при возбуждении клетки, при действии наркотиков и др. [c.209]

Эрбринг, Брёзе и Бауэр , проводя свои эксперименты с бентонитовыми суспензиями, о чем говорилось в 361 настоящей главы А.П1, также применяли вибрационный вискозиметр. Они сочетали простой капиллярный вискозиметр Оствальда с электромагнитным осциллятором. Если измерялось время, за которое должно было вытечь определенное количество 10-процентной суспензии, то наблюдалось застудневание при старении или, наоборот, разжижение геля (фиг. 376). При увеличении старения время истечения при постоянной амплитуде колебания также увеличивалось. Наконец, при достаточно длительном времени застудневания геля время истечения практически достигало постоянного значения. Сопоставление времени истечения с амплитудой коле- [c.359]

Вследствие замедленной скорости установления равновесия в растворах полимеров (см.стр.152),их нагревание и охлаждение может сопровождаться гистерезисом ряда свойств — вязкости, оптического вращения (мутаротация) ндр., изменение которых обычно отстает от скорости изменения температуры растворов. Интересно, что слишком сильное охлаждение не ускоряет, а тормозит процесс застудневания, благодаря замедлению скорости образования межцепных связей. Например, по Хоку, 1,5%-ный раствор желатины в глицерине застудневает при комнатной температуре в несколько дней, а при 0° С остается в течение нескольких недель в жидком состоянии. В эластичных гелях при определенной концентрации полимера и электролитов застудневание раствора может происходить в изотермических условиях, по типу тиксотропных превращений. Разбавленный студень желатины можно получить тиксотроп-ным, подобно гелю гидроокиси железа тиксотропными свойствами обладает также протоплазма, при некоторых клеточных процессах — во время деления клеток, при возбуждении клетки, при действии наркотиков и др. [c.186]

За развитием процесса застудневания можно следить в приборе Фукса для измерения распределения скоростей при течении коллоидного раствора. Прибор позволяет отмечать появление сверхмицеллярной структуры, ее изменения и переход динамического предельного напряжения сдвига в статический, который и является переходом структурированного золя в гель. Определение вязкости методами обычной вискозиметрии также позволяет следить за изменением сверхмицеллярной структуры, предшествующим застыванию коллоидов. [c.218]

Была сделана попытка исследовать морфологию студней агара электронно-микроскопическим методом [363]. Авторы полагают, что исходными элементами структуры являются пачки и глобулы, сочетающиеся в более крупные надмолекулярные структуры при застудневании. Было найдено [364], что структура гелей альгина-та натрия и других металлов зависит от условий получения самого геля, а также от скорости высущивания. Электронная микроскопия показала наличие высокой упорядоченности, проявляющейся в существовании в геле удлиненных образований и довольно правильной сётки. [c.194]

В качестве примеров синерезиса можно указать на хорошо всем известное явление сжатия свернзтшегося молока с выделением сыворотки ( отсекание сыворотки), а также на образование кровяного сгустка. Явление синерезиса наблюдается у самых разнообразных лиогелей студни агар-агара, крахмала, желатина, фруктовых желе, мармелада, различных эфиров целлюлозы, вискозы, многих красителей (геранин, бензопурпурин и др.), мыла, клея, простокваши, сыра, хлеба и т. п. Далее, синерезис наблюдается у лиогелей с разнообразной дисперсионной средой органогели каучука, гели масляных красок, некоторых студнеобразных взрывчатых веществ ( отсекание нитроглицерина). Наконец, иекоторые неорганические студни также подвержены с нерезис> (студни кремниевой кислоты, УгОб и др.). Вообще синерезис можно рассматривать как естественное продолжение процессов застудневания золей и созревания гелей. Здесь имеются сле- [c.404]

Вязкость растворов. Значительное влияние на вязкость концентрированных раств1оров нитратов целлюлозы оказывает добавление гидроокисей щелочноземельных и других поливалентных металлов. Как показали С. А. Гликман, а также 3. А. Роговин и М. Д. Шляховер добавление небольших количеств гидроокиси кальция или гидроокисей других щелочноземельных металлов (в количестве 0,2—0,5% от веса нитрата целлюлозы) повышает вязкость концентрированных растворов нитратов целлюлозы в 5—10 раз. При добавлении к этим растворам небольших количеств соляной кислоты происходит нейтрализация гидроокиси кальция и вязкость растворов резко снижается. Поэтому при характеристике качества нитратов целлюлозы целесообразно определять зольность этих препаратов, в частности — содержание в них гидроокиси кальция. А. А. Морозов, А. В. Памфилов, А. Г. и М. Г. Шихер и ряд других авторов показали, что аналогичное повышение вязкости растворов нитратов целлюлозы происходит при добавлении к концентрированным растворам окислов свинца, алюминия, меди и других поливалентных металлов. При длительном действии этих реагентов на растворы нитрата целлюлозы происходит постепенное застудневание растворов. По данным А. В. Памфилова и А. Г. Шихера особенно сильное повышение вязкости растворов нитратов целлюлозы, вплоть до образования гелей, происходит при добавлении небольших количеств окиси меди. [c.382]

Приготовление шарикового силикагеля. Для получения шарикового силикагидрогеля необходимо, чтобы время перехода золя в гель было меньше времени прохождения капель золя через слой масла. Так как время застудневания золя сильно зависит от pH золя и концентрации в нем кремнезема, сначала подбирают необходимые соотношения взаимодействующих растворов жидкого стекла и серной кислоты. Варьируя концентрации исходных растворов и соотношение их при смешивании, а также температуру золя, можно получать быстро коагулирующие золи в широкой области pH от 6 до 10,5, что позволяет готовить силикагели с различной структурой пор. [c.435]

При понижении растворяющей способности среды, в которой растворяется полимер (например, путем изменения температуры), осаждение полимерного компонента может быть предотвращено за счет образования геля. Реологическое поведение таких гелей дает основание полагать, что полимерные цепи образуют в далеко отстоящих друг от друга точках ассоциаты, которые связывают их в непрерывную сетчатую структуру, занимающую весь объем системы [149]. Ассоциация, обусловленная такими квазипоперечными связями ,— процесс обратимый, и, следовательно, гель может быть многократно переведен в жидкое состояние и получен снова без каких-либо изменений природы макромолекул. О характере образования связей имеются довольно неточные представления, однако термически обратимое образование геля обычно наблюдается для более или менее кристаллических цепных молекул . Образованием геля иногда объясняют появление резко выраженной дифракции рентгеновских лучей, которая исчезает в точке плавления геля. Такие явления наблюдались для водных растворов желатины [150—152], агар-агара [153] и раствора полиакрилонитрила в диметилформамиде [154]. Авторы цитированных выше работ высказали предположение о том, что наличие поперечных связей обусловлено появлением микрокристаллитов. Образование геля при охлаждении растворов полимеров наблюдалось также Бисшопсом [155, 156] для растворов полиакрилонитрила в диметилформамиде, Уолтером [157] для растворов поливинилхлорида и Ван-Амеронгеном [158] для растворов гуттаперчи. Наиболее подробно было исследовано застудневание желатины вследствие огромного технологического значения этого процесса. На способность разбавленных растворов желатины образовывать гель модификация различных функциональных групп (гидроксильных, карбоксильных, аминных и гуанидинных групп) полипептидной цепи желатины заметным образом не влияет. Однако даже незначительная модификация пептидных связей препятствует желатинизации [c.73]

Тиксотропия впервые наблюдалась у гидрофобных гелей [44]. При встряхивании или других механических воздействиях такие гели разжижались. После пребывания в покое полученные золи самопроизвольно вновь превращались в гели. Время превращения этих золей в гели называется временем тиксотропного застудневания. В дальнейшем было показано, что кажущаяся вязкость псевдопластичных тел также может быть тиксотропной [43]. П. А. Ребиндер [46, 47] и Д. С. Великовский изучали тиксотро-пию, измеряя предельное напряжение сдвига. [c.48]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология