Стабилизация электрическим зарядом

Рассматривая проблему коагуляции, а также явления тиксотропии и коацервации, мы видели, что проблема устойчивости, построенная на электростатических предпосылках, дает правильный путь для решения этого вопроса. Крайним выразителем такой теории с чисто качественной стороны был Кройт. Сопоставляя свойства лиофобных и лиофильных коллоидов, Кройт приходит к выводу, что у лиофобных коллоидов имеется только один фактор стабилизации — электрический заряд, а у лиофильных коллоидов таких факторов стабилизации два — заряд и гидратация. Вопрос об устойчивости лиофильных коллоидов будет рассмотрен особо, здесь же отмети.м только, что такое противопоставление лиофобных коллоидов лиофильным вряд л и правильно. Оно могло бы быть принято, если бы можно было допустить, что нейтральные молекулы гидратированы сильнее, чем ионы, и поэтому гидратацией последних можно было бы [c.247]

Рассмотрим, насколько реален процесс стабилизации молекулы путем излучения, связанного с колебательным и электронным переходами. Для такой стабилизации необходимо прежде всего наличие комбинирующихся уровней. Молекула, построенная из двух одинаковых атомов, вследствие отсутствия электрических зарядов вообще не может излучать электромагнитные [c.85]

Наряду с понижением поверхностного натяжения и с приданием частицам эмульсии электрических зарядов, одинаковых по знаку, эмульгаторы могут стабилизировать эмульсию также и тем, что на поверхности раздела образуется компактная пленка из эмульгатора, обладающая известной механической прочностью Таки е пленки защищают частицы эмульсии от взаимного слияния (коалесценции) при возможных соприкосновениях, причем этот фактор может быть более важным,, чем действие электрических зарядов. Поэтому для стабилизации применяют мыла или другие вещества, образующие прочную пленку, в особенности в концентрированных эмульсиях, где эмульгаторы, сообщающие только заряд частицам, уже не обеспечивают устойчивости. [c.537]

Электрический заряд асфальтеновых частиц очень мал [20]. Поэтому его роль в стабилизации частиц небольшая. Основной стабилизирующий фактор асфальтеновой частицы - сольватная оболочка. [c.20]

Эмульсии [1—5]. Эмульсии — системы из двух жидких фаз, одна из которых дисперсная, или прерывная, а другая фаза не- прерывная, называемая дисперсионной средой. Эмульсии распадаются на два класса. Первый класс — весьма разреженные эмульсии в виде мельчайших капелек одной жидкости, например масла, взвешенных в другой, например в воде. В стабилизации этих эмульсий главную роль играют электрические заряды на поверхности эмульгированной жидкости состояние и свойства поверхностных пленок оказывают меньшее влияние. Эмульсии этого класса приближаются к лиофобным коллоидным системам. Эмульсии второго класса более распространены. В них устойчивость определяется главным образом природой межфазной поверхностной пленки, отделяющей дисперсную фазу от дисперсионной среды. Эту пленку обычно образует третье вещество, отличающееся от обеих объемных фаз и легко растворимое в одной из них. Одна из главных функций этой пленки — понижение межфазного натяжения за счет увеличения адгезии между обеими фазами и, следовательно, уменьшение работы образования поверхности раздела при диспергировании. [c.78]

В коллоидах неорганических веществ возможна и кинетическая (нетермодинамическая) стабилизация диспергированных частиц за счет, например, электростатического заряжения частиц в ходе гидролитических процессов и образования ионной шубы из электрических зарядов вокруг частиц. Наличие такой шубы препятствует столкновению и, следовательно, коагуляции частиц. Так, экспериментально известно, что искусственно приготовленные золи (коллоиды) сильно диспергированного золота могут оставаться стабильными в течение сотен лет. В то же время удаление с коллоидов ионной шубы путем, например, добавления в жидкую фазу [c.280]

Согласно Р. Э. Нейману, с увеличением плотности адсорбционных слоев происходит все большая замена двойного электрического слоя сильно развитыми гидратными оболочками на поверхности частиц. Таким образом, имеет место переход от систем, стабилизованных двойным электрическим слоем, к системам, стабильность которых обусловлена структурно-механическим барьером. Иначе говоря, при увеличении адсорбции поверхностью латексных глобуЛ происходит не только количественное, но и качественное изменение механизма стабилизации. Возникает новый по своей природе энергетический барьер, препятствующий коагуляции, близкий к представлениям П. А. Ребиндера, об образовании структурированных гелеобразных слоев эмульгатора. Электрический заряд двойного электрического слоя при этом уменьшается или исчезает совсем благодаря тесному контакту ионогенных групп и возрастанию ионной силы. На неэлектростатическую природу стабилизующего барьера в этом случае, согласно Р. Э. Нейману, указывает и то, что коагуляция адсорбционно насыщенных латексов не подчиняется закономерностям, характерным для латексов, частицы которых несут двойной электрический слой. Очевидно, существует иной, неэлектростатический механизм стабилизации, связанный со структурой и гидратацией плотно упакованных насыщенных слоев эмульгатора. [c.385]

Известны два типа стабилизации коллоидных систем электрическая (электролитная) стабилизация, которая связана с наличием двойного электрического слоя на границе раздела фаз и достигается добавлением электролита, дающего в растворе ионы, обратные по знаку частицам золя, и структурно-механическая стабилизация дисперсных систем, имеющая место не только в водной, но и неводных неполярных средах, в которых частицы дисперсной фазы не имеют электрического заряда. [c.237]

Суспензии полярных минеральных порошков в воде устойчивы не только из-за молекулярной сольватации как следствия хорошей смачиваемости гидрофильной поверхности частиц водой. В этих суспензиях действует еще один дополнительный фактор стабилизации. Дело в том, что минеральные частицы в воде в большинстве случаев ионогенны, т. е. способны отдавать ионы в раствор и приобретать электрический заряд. Поэтому вокруг частиц минеральных суспензий в воде образуется двойной электрический слой ионов, подобный тому, который имеется в гидрозолях, и агрегативная устойчивость таких суспензий бывает обычно достаточно высокой. [c.138]

Седиментационно неустойчивые дымы и туманы также агрегативно неустойчивы, как аэрозоли. Впрочем, системы с газообразной дисперсионной средой можно сделать агрегативно устойчивыми. Надо только искусственно придать им высокий электрический заряд, тогда их частицы, отталкиваясь, не будут сцепляться. Это единственный путь стабилизации [c.149]

Однако практически в большинстве случаев устойчивость аэрозолей увеличивается, как и в других дисперсных системах, благодаря присутствию стабилизатора. Стабилизация аэрозолей осуществляется в двух формах за счет приобретения электрических зарядов и за счет образования защитных слоев на поверхности их частиц. [c.262]

Время, прошедшее между замыканием первого, и второго контактов, из.меряли специально сконструированным для этой цели электронным прибором, позволяющим производить измерение длительности кратковременных процессов в полевых условиях. Принцип его действия основан на измерении величины электрического заряда, приобретаемого конденсатором за некоторый промежуток времени Т, прошедший между замыканием двух контактов. Питание прибора осуществляется от сети переменного тока частотой 50. гц, напряжением 220 в, стабилизация которого предусмотрена в приборе, а также от источника постоянного тока, типа сухих элементов БАС-вО. Принципиальная схема прибора представлена на фиг. 4. [c.21]

Наличие двойного электрического слоя вокруг частицы имеет большое значение для стабилизации эмульсий. Имея одинаковый электрический заряд, такие частицы отталкиваются друг от друга, что препятствует их коалесценции и расслоению эмульсии. [c.24]

Электрический заряд как фактор стабилизации коллоидов [c.263]

Согласно теории ДЛВО, стабилизация происходит в результате действия спл отталкивания между коллоидными частицами, которые несут двойные электрические слои. Двойные слои могут быть оппсаны классической теорией Гун — Чэпмена или ее модификацией. Частпцы сами несут электрический заряд и окр> аются диффузным слоем ионов равного и противоположного по знаку заряда отталкивание происходит прп перекрытии диффузных слоев. Так как теория взаимодействия перекрывающихся диффузных слоев непроста, здесь будет приведена единственная приемлемая рабочая формула. [c.96]

Во многих случаях устойчивость аэрозолей увеличивается благодаря присутствию стабилизатора. Стабилизация при этом осуществляется путем приобретения электрического заряда или путем образования защитных слоев на поверхности частиц. Электрический заряд частиц возникает либо в результате адсорбции ионов-из газовой среды или за счет ионизации газа (воздуха) под действием ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей, а также радиоактивных излучений либо, наконец, за счет трения. Знак заряда пылевых частиц зависит и от химического состава пыли и дыма основные вещества (СаО, ZnO, MgO, РегОз) дают отрицательно заряженные пыли, а кислые (SiOj, РгОб, а также уголь) — положительно заряженные. В отличие от гидрозолей частицы аэрозолей не имеют диффузного слоя ионов (слоя противоионов) кроме того, частицы в аэрозолях могут jie TH paMH4№ie по знаку и величине заряды или быть нейтральными. При этом наибольшую устойчивость проявляют аэрозоли с одноименно заряженными частицами. [c.350]

Седиментационно-неустойчивые дымы и туманы также агрегативно неустойчивы, как аэрозоли. Впрочем, системы с газообразной дисперсионной средой можно сделать агрегативно устойчивыми. Надо только искусственно придать им высокий электрический заряд, тогда их частицы, отталкиваясь, не будут сцепляться. Это единственный путь стабилизации дисперсных систем с газообразной дисперсионной средой. Однако в ряде случаев приходится не стабилизовать, а, напротив, разрушать дымы и туманы, иредставлянэщие собой вредные, нежелательные явления. [c.149]

Стабилизация за счет индуктивного эффекта заместител имеет место в тех случаях, когда углеродный атом, соединенный с карбоксильной группой, связан с высокоэлектроотрицательными заместителями, которые за счет индуктивного сдвига электронов смещают электронную плотность и электрический заряд от отрицательного атома в карбанионе. Примерами могут служить трихлороуксусная кислота и 2,4,6-тринитробензой-ная кислота, обе разлагаются в кипящей воде. [c.248]

Электрический заряд мицеллы, как указывалось ранее, невелик, и его роль в стабилизации мицеллы асфальтенов небольшая. Поэтому асфальтены в нефти образуют так называемые лиофиль-ные коллоидные системы. При большом избытке в системе парафиновых углеводородов происходит десорбция ароматических компонентов с поверхности мицеллы. Сольватный слой утончается, стабилизирующее действие его уменьшается и происходит коагуляция асфальтенов — слипание частиц и выпадение в осадок. Все эти псследоваиия проводились с сырыми нефтями. [c.31]

Разберемся в том, какую роль играют электрические заряды в стабилизации золя оксида железа. Добавление нескольких капель раствора Fe Ij к кипящей воде приводит к появлению рубиново-красной окраски в результате протекания гидролиза [c.498]

Наиболее важными факторами стабилизации коллоидов являются электрический заряд, адсорбция крупных молекул и сильное притяже- [c.253]

Коллоидные системы, образуемые из двух жидкостей, носят название эмульсий. Масло в молоке при выходе из вымени коровы находится в жидком состоянии, оно диспергировано в форме шариков. Масло молока остается жидким и при значительном охлаждении, находясь как бы в переохлажденном состоянии. Только при охлаждении до —6 —10° масло переходит в полузастывшее состояние Эмульсии масло—Вода очень нестойки и могут существовать длительное время лишь при ничтожных концентрациях масла в воде. В этом случае масло ведет себя, как обыкновенный суспензоиди удерживается в системе силою электрического заряда. В молоке масло находится в большом количестве и не может быть удержано в коллоидном состоянии лишь силами электрического заряда для стабилизации такой системы необходимо третье вещество—эмульгатор. Роль эмульгаторов в молоке выполняют белковые вещества. Г. Р. Кроит предполагает, что эмульгатором должно быть вещество, не растворяющееся ни в одной из фаз. Так, мыло становится эмульгатором тогда, когда, гидролитически расщепляясь и образуя пену, переходит в не растворяющуюся в воде форму. Также хорошо, как и мыло, эмульгируют сажа, уголь и тонкие глины. Для того, чтобы быть способным эмульгировать, эмульгатор должен находиться в состоянии коллоидной дисперсности. Будучи нерастворимым ни в одной из присутствующих в системе фаз,, эмульгатор скопляется на поверхности диспергированной фазы. Это> явление легко наблюдать под микроскопом в эмульсиях стабилизированных с помощью сажи. [c.47]

Вследствие наличия на поверхности частиц заряженных алюминиевых аквагидроксокомплексов возникают электростатические силы отталкивания, которые оказывают стабилизирующее действие. Стабилизации дисперсной системы также способствуют гидратные оболочки вокруг частиц. При удалении частиц на большое по сравнению с их размерами расстояние взаимодействия между ни.ми не происходит, т. е. они не притягиваются и не отталкиваются. В результате броуновского движения положительно заряженных частиц они сближаются и возникают электростатические силы отталкивания, которые суммируются с силами молекулярного притяжения. С уменьшением расстояния между частицами, как отмечалось выше, результирующее действие этих противоположных сил приводит к превалированию отталкивания. При дальнейшем сближении силы отталкивания уменьшаются и начинают превалировать силы притяжения. Для того чтобы произошла коагуляция, частицы должны преодолеть силы отталкивания (так называемый энергетический барьер ), что может произойти в случае достаточно большой энергии движения частиц или снижения высоты барьера. Чем выше этот барьер и меньше энергия движения частиц, тем меньше вероятность их слипания и медленнее протекает процесс коагуляции или вовсе не идет. С уменьшением электрического заряда или в случае его отсутствия, а также с повышением энергии движения частиц силы оттал1гивания уменьшаются и процесс коагуляции интенсифицируется. [c.35]

Сущесгвование зарядов у частиц сильно влияет на многие свойства коллоидных систем и, в частности, на их устойчивость (стабильность). Если частицы не обладали бы электрическим зарядом, то они, сталкиваясь друг с другом, соединялись бы, постепенно укрупняясь, и с течением времени выделялись бы в виде хлопьев или осадков из раствора. Наличие же у них заряда, одинакового по знаку, предохраняет их от слипания в более крупные агрегаты и делает коллоидный раствор стабильным (устойчивым). В образовании заряда коллоидных частиц большую роль могут играть различные примеси, содержащиеся в системе или часто нарочно вводимые в коллоидную систему с целью ее стабилизации. Их называют в таких случаях стабилизаторами. [c.351]

В последующие годы диспергирующее или антикоагуляционное действие поверхностно-активных соединений в углеводородах явилось пред метом обширных исследований. Результаты ряда исследований [85, 124] показали, что многие металлорганические соли, включая и промышленные присадки, адсорбируются на частицах углерода, стабилизируя дисперсии этих частиц в углеводородных растворителях. Диспергированные частицы несут электрический заряд. Было установлено [269, что днизо-пропилсалицилат кальция стабилизирует дисперсии частиц углерода (размером 0,5 мк) в бензоле, передавая им положительный заряд следовательно, в этом случае стабилизация объясняется взаимным отталкиванием частиц, препятствующим их агломерированию. Изучение стабилизирующего действия алкилароматических углеводородов, адсорбированных на очень тонкодисперсных (10—300 ммк) частицах углерода в гептане [270] привело к выводу, что стабилизация обусловлена пространственными затруднениями, создаваемыми алкильными цепями адсорбированных алкилароматических углеводородов, препятствующими агломерированию частиц углерода. Стабилизация дисперсий усиливается с увеличением длины алкильной группы. Это явление наблюдалось и другими исследователями [165, 222], изучавшими действие адсорбированных пленок карбоновых кислот и спиртов на различных веществах, диспергированных в углеводородах удалось показать, что стабильность, обусловленная пространственными затруднениями, повышается с увеличением толщины адсорбированной пленки. Из полученных данных [165] очевидно, что электростатическое отталкивание может стабилизировать дисперсии, состоящие из частиц крупнее 1 мк, но сравнительно мало эффективно при меньшем размере частиц. Основывающийся на пространственных затруднениях механизм обеспечивает эффективную стабилизацию тонкодисперсных систем, но сравнительно неэффективен при системах с более крупными частицами. [c.28]

Таким образом, диспергирование нагарообразующих компонентов или стабилизация дисперсий может происходить под действием электрических зарядов, пространственных затруднений в адсорбированных пленках и солюбилизации. Оценка относительной роли каждого из этих трех механизмов диспергирования в работающем двигателе чрезвычайно затруднительна очевидно, что эта роль может изменяться в зависимости от режима работы. Изменение размеров частиц, диспергированных в компаундированном масле в работаюи],ем дизельном двигателе, изучали методом электронной микроскопии [216]. Нагар на поршнях не образовывался в тех случаях, когда размер (диаметр) частицы не превышал 300 А. Агломерирование таких частиц в более крупные совпадало с началом нагарообразования на поршне. Это наблюдение приводит к выводу, что в начальный период работы картерного масла стабилизация под действием элек трических зарядов не играет важной роли и основными факторами, обус. ловливающими физическое диспергирование потенциальных нагарообразующих компонентов, являются солюбилизация и образование адсорбированных пленок. [c.29]

Следует подчеркнуть, что изображать, строение молекулы любого белка с помощью формулы (H2N)m-R-( 00H) было бы неправильно. В действительности многие белки (например, фибриноген, миозин и др.), по-видимому, не имеют (или почти не имеют) свободных NH2-rpynn. Амфотерный характер этих белков и наличие разноименных электрических зарядов на их частицах могут быть следствием диссоциации ряда других ионогенпых группировок в белковой молекуле. Однако и в этом случае приведенные выше рассуждения об условиях стабилизации коллоидных растворов вполне сохраняют силу. [c.21]

Молекулярно-адсорбционная стабилизация дисперсных систем играет большую роль в устойчивости дисперсий как в водной, так и в неводных средах. Дисперсные системы в йеводных средах в принципе менее устойчивы, чем в водной среде. В неполярной и не содержащей воды дисперсионной среде частицы дисперсной фазы лишены электрического заряда. Электрический фактор стабилизации отсутствует. Между дисперсными частицами действуют только силы взаимного притяжения. Ослабление этих сил, приводящее к стабилизации дисперсных систем, может происходить в результате образования вокруг коллоидных частиц адсорбционных слоев из молекул дисперсионной среды и растворенных в ней веществ. Такие слои ослабляют взаимное притяжение частиц дисперсной фазы и создают механическое препятствие их сближению. [c.324]

Возьмем теперь опять первоначальный гидрозоль агара и прибавим к нему спирт. Произойдет дегидратация частиц, благодаря чему один фактор стабилизации — жидкостная оболочка — будет уничтожен и останется другой фактор — электрический заряд. Золи, имеющие в качестве стабилизирующего факторй лишь электрический заряд, будут гидрофобными. Кройт [c.346]

Структура Б менее устойчива, нежели структура А, поскольку она предполагает разделение электрических зарядов а следовательно, нормальное состояние для данной кислоты является гибрйдным с преимупце-ственным вкладом структуры А и лишь небольшим вкладом структуры Б при этом резонансная стабилизация невелика. Следовательно, анион стабилизирован резонансом и более устойчив, чем недиссоциированная кислота эта энергия стабилизации сдвигает равновесие в сторону образования ионов и увеличивает, таким образом, силу кислоты. Изменение константы кислотности приблизительно от 1 >10 (для спиртов) до 1 -Ю соответствует более высокой (примерно на 67 кДж-моль ) энергии резонанса в карбоновом анионе по сравнению с молекулой недиссоциированной кислоты. [c.662]