Коагуляция лиофильных золей

III. Устойчивость дисперсных систем. Сюда входит, с одной стороны, изложение учения о лиофильных, самопроизвольно образующихся термодинамически устойчивых коллоидных дисперсиях, включая дисперсии мицеллообразующих ПАВ. С другой стороны, здесь приводится рассмотрение общих закономерностей обеспечения и нарушения устойчивости лиофобных дисперсных систем с описанием роли теплового движения частиц и представлений о расклинивающем давлении по Дерягину в соответствии с представлениями Ребиндера рассматривается структурно-механический барьер, образованный адсорбционными слоями, как фактор стабилизации, особенно концентрированных дисперсных систем. Этот раздел содержит также описание особенностей стабилизации и разрушения конкретных дисперсных систем с различным агрегатным состоянием фаз аэрозолей, гидрозолей и суспензий, эмульсий, пен, включая изложение теории стабилизации и коагуляции гидрофобных золей электролитами. [c.13]

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]

В отличие от коагуляции электролитами лиофобных золей, при которой имеет значение, главным образом, тот ион, заряд которого противоположен по знаку заряду частиц коллоида, в коагуляции лиофильных золей участвуют оба иона электролита, так как оба они связывают молекулы растворителя. В соответствии с этим лиотропные ряды отражают определенную последовательность воздействия рассматриваемых электролитов на данный растворитель и в отношении свойств, не связанных A коллоидным характером раствора. Сюда относятся скорость той или [c.388]

Устойчивость лиофильных золей, как уже было сказано, обусловливается их сольватацией (гидратацией), т. е. адсорбцией ими молекул растворителя. В результате этого коллоидные частицы лиофильного (гидрофильного) коллоида окружаются сольватной (гидратной) оболочкой, которая препятствует их слипанию в более крупные агрегаты, т. е. препятствует их коагуляции. При коагуляции лиофильных золей дисперсная среда не отделяется от дисперсионной фазы и слипающиеся частицы образуют гель, или студень. При коагуляции лиофобного коллоида дисперсная фаза отделяется от дисперсионной среды, образующиеся крупные агрегаты осаждаются под влиянием силы тяжести. Такой процесс осаждения называется седиментацией. [c.93]

Характерным признаком лиофильных золей является значительная прочность связи между дисперсной фазой и дисперсионной средой. Изменения степени дисперсности, которые могут быть вызваны действием посторонних веществ, в этих случаях большей частью обратимы. Основную роль в процессах коагуляции лиофильных золей играют изменения в состоянии сольватной оболочки частиц, в то время как роль заряда частиц становится второстепенной. Если к лиофильным золям прибавить электролит в тех небольших количествах, которыми достигается порог коагуляции лиофобных золей, то обычно в таких случаях не происходит видимых изменений. Однако доказано, что в большинстве случаев даже самые ничтожные примеси электролитов снижают в той или иной мере степень дисперсности лиофильных золей, но это снижение остается в области скрытой коагуляции и может быть обнаружено только с помощью точных физико-химических [c.387]

Для коагуляции лиофильных золей необходимо разрушить сольватную оболочку введением большого количества электролита (высаливание) или дегидратирующего вещества (спирт и др.). [c.233]

Изучая коацервацию (расслаивание) золей, Кройт вынужден признать, что и при наличии.гидратации устойчивость золей нарушается и что если при коацервации и имеет место дегидратация, то она связана только с отрывом поверхностных слоев растворителя от частицы и приводит к превращению диффузной оболочки в резко ограниченную оболочку, отличающуюся от первой только своей наружной частью. Очень близкие, хотя и не вполне тождественные воззрения защищает Песков. Коагуляцию лиофильных коллоидов этот исследователь разбивает на два типа, резко отличающиеся друг от друга. [c.363]

Из изложенного вытекает, что в типичных лиофильных золях роль стабилизатора играют фракции полимеров с наиболее короткими цепями. Они выполняют функцию, аналогичную третьему компоненту в лиофобных системах. Однако здесь имеется существенная разница в гидрофобных золях стабилизатором служит только электролит (ионный стабилизатор), а в лиофиль-иых системах эту роль наряду с электролитами выполняет и неэлектролит (молекулярный стабилизатор). Вот почему прибавление небольших количеств электролита способно вызвать коагуляцию лиофобного золя и не вызывает коагуляции лиофильного золя коагулирующий электролит действует на ионный стаби- [c.344]

Сделано заключение, что коагуляция лиофильных золей, образующихся под влиянием неионогенных ПАВ, обусловлена разрушением в концентрированных растворах солей полимолекулярных сольватных слоев, окружающих коллоидные частицы. [c.75]

По сравнению с лиофобными золями лиофильные золи более агрегативно устойчивы. Если для коагуляции гидрофобного золя достаточно очень незначи- [c.205]

Напротив, лиофильные золи образуются самопроизвольно при помещении некоторых веществ в жидкость и являются гораздо более устойчивыми. Такие золи коагулируют хуже, и коагуляция их обратима (при внесении в жидкость коагулят снова может образовать золь). Обычно вещества, дающие лиофильные золи, это — высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из тысяч атомов и имеют молекулярные веса более 10 тысяч кислородных единиц. Подобные молекулы-гиганты имеют размеры коллоидных частиц, так что лиофильный золь, в сущности, является молекулярным раствором высокомолекулярного соединения, причем каждая молекула — коллоидная частица. В качестве некоторых примеров лиофильных коллоидов можно назвать растворы желатины в воде, натурального каучука в бензине, плексигласа в хлороформе. [c.11]

Лиофильные золи и их коагуляций [c.387]

Большинство лиофильных золей и некоторые лиофобные золи в определенных условиях приобретают способность желатинироваться, т. е. превращаться в студнеобразные массы, получившие название студней или гелей. Процесс желатинирования является одним из видов коагуляции. От обычной коагуляции он отличается тем, что здесь не образуется осадка частиц коллоида, а вся масса коллоида, связывая растворитель, переходит в своеобразное полужидкое состояние, приобретая при этом некоторые свойства твердых тел. [c.389]

Устойчивость таких коллоидных растворов сильно зависит от степени сольватации. Слабо сольватированные лиофобные) золи в общем устойчивы только в содержащей электролиты дисперсионной среде и чрезвычайно легко коагулируют при повышении или понижении концентрации ионов, образующих золь или при добавлении посторонних ионов. Сильно сольватированные (лиофильные) золи, наоборот, коагулируют только при очень высокой концентрации электролита. В случае электроотрицательных золей присутствующие в растворе катионы и их валентность имеют значительно большее влияние на процесс коагуляции, чем анионы соответствующее положение справедливо совсем в противоположном смысле для положительно заряженных золей. Коагулирующая способность по правилу валентности Шульце — Харди значительно возрастает при увеличении валентности доминирующего иона-коагулятора. Согласно Оствальду, коагуляция при этом происходит в содержащей электролит дисперсионной среде при приблизительно одном и том же значении коэффициента активности доминирующего иона. [c.243]

Коллоидные растворы могут быть двух типов. К первому из них относятся растворы лиофильных коллоидов , являющиеся более стойкими благодаря сильному взаимодействию коллоидных частиц с дисперсионной средой. Ко второму типу относятся растворы лиофобных коллоидов , в которых коллоидные частицы не обнаруживают такого тесного взаимодействия с растворителем, как частицы лиофильных коллоидов. Растворы лиофобных коллоидов мало устойчивы, легче коагулируют от действия очень малых количеств различных электролитов. В случае водных коллоидных растворов их называют соответственно гидрофильными и гидрофобными коллоидами. К числу гидрофильных коллоидов относятся кремниевая и оловянная кислоты, а также многие органические вещества. Сульфиды металлов относятся к числу гидрофобных коллоидов. Присутствие в растворе гидрофильных коллоидов, например желатины, альбумина и других, затрудняет коагуляцию гидрофобных золей под влиянием электролита. [c.92]

Как поверхностно-активные вещества, лиофильные золи должны давать на поверхности раздела двух фаз, например, жидкость — газ, адсорбционный слой, в котором концентрируется вещество. Золь в таких больших концентрациях должен приобретать структуру студня, причем явление может проходить и необратимо, т. е. вещество, выделившееся в поверхностной пленке, не переходит вновь в раствор происходит, например, денатурирование белков. Такое же необратимое явление адсорбции наблюдается и на разделе двух жидкостей. Этим объясняется уже известная нам коагуляция при взбалтывании гидрозоля с несмешивающейся органической жидкостью. [c.364]

Необходимо также отметить роль растворов белков в зарождении и развитии коллоидной химии вообще и учения о лиофильных золях в частности для этого достаточно вспомнить такие термины, как золь и гель, пептизация, коагуляция, желатинирование, да и самый термин коллоид , введенный Грэмом. [c.171]

Несмотря на особенности растворения ВМС, их растворы истинные, термодинамически устойчивые системы. В этом заключается принципиальное отличие их от коллоидных систем, к которым долгое время относили растворы полимеров под названием лиофильных золей. Основанием для этого служили очень малая скорость диффузии, неспособность проходить через полупроницаемые перегородки, способность давать слабый, но отчетливый эффект Тиндаля, старение — изменчивость во времени, а следовательно, отсутствие равновесия. Но отличительными признаками коллоидных систем являются гетерогенность, высокоразвитая поверхность раздела между дисперсионной средой и дисперсной фазой, отсюда термодинамическая неустойчивость, неспособность существовать без стабилизатора, легкая разрушаемость под воздействием различных факторов (коагуляция). [c.258]

Лиофильные золи и их коагуляция [c.427]

При определенных условиях коагуляция лиофильных золей (и некоторых лиофобных) приводит к образованию студенистой массы, называемой гелем. В этом случае вся масса коллоидных частиц, связывая растворитель, переходит в своеобразное полужидкое — полутвердое состояние. От гелей следует отличать студни. Последние — это растворы высокомолекулярных веществ в низкомолекулярных жидкостях (системы гомогенные). Их можно получить при набухании твердых полимеров в определенных жидкостях. [c.184]

При определенных условиях коагуляция лиофильных золей (и некоторых лиофобных) приводит к образованию студенистой массы, называемой гелем или студнем. В этом случае вся масса коллоидных частиц, связывая растворитель, переходит в своеобразное полужидкое-полутвердое состояние. [c.157]

В отличие от коагуляции электролитами лиофобных золей, при которой имеет значение, главным образом, тот ион, заряд которого противоположен по знаку заряду частиц коллоида, в коагуляции лиофильных золей участвуют оба иона электролита, гак как оба они связывают молекулы растворителя. В соответствии с этим лиотропные ряды отражают опрелеленную последовательность воздействия рассматриваемых эле.ч гролитов на данный растворитель также и в отношении свойств, не связанных с коллоидным характером раствора. Сюда относятся скорость той или иной реакции в растворе, раствор 1мость в нем истинно растворимых веществ и др. Не только электролиты, но и спирт и другие подобные вещества обладают высаливающим действием, повидимому, вследствие наличия такого воздействия в первую очередь на дисперсионную среду. [c.428]

Адсорбция ПАВ в присутствии NH4NOз и СаС не могла быть изучена при тех концентрациях электролитов ( 5 моль л), которые равны порогам коагуляции лиофильного золя сернистого мышьяка [2], так как при столь высоком содержании солей в растворе измеряемые величины адсорбции воспроизводятся недостаточно хорошо. Между тем для выяснения поставленного в этой работе вопроса такие данные представляют наибольший интерес. Поэтому особое значение приобретают результаты исследования влияния на адсорбцию ПАВ сернокислого аммония, показавшие, что увеличение адсорбции наблюдается вплоть до таких концентраций электролитов, которые вызывают коагуляцию предельно стабилизованных ПАВ лиофильных золей [1, 2]. [c.75]

Высокомолекулярные соединения и лиофильные коллоиды являются стабилизаторами по отношению к лиофобным золям. Так, если прибавить к раствору соли серебра небольшое количество желатина, белка (или некоторых продуктов распада его) и восстановить серебро до образования золя, то степень дисперсности коллоидного серебра в этих условиях получения оказывается более высокой и золь менее- подвержен влияниям факторов, вызывающих коагуляцию. Такой золь серебра можно путем выпаривания превратить в твердый продукт, который обладает способностью снова растворяться в воде, образуя золь. Вследствие защитного действия, которое в подобных случаях оказывают лиофильные коллоиды, повышая стабильность необратимых золей, их называют защитными коллоидами. При применении защитных коллоидов золи могут быть получены с более высокими концентрациями, чем обычна. Примером концентрираванного золя, получаемого с применением защитного коллоида, является медицинский препарат колларгол, содержащий более 70% серебра. [c.532]

Яркой особенностью лиозолей является их обратимость — способность к пептизации после коагуляции. Переход коагулята в золь зависит, главным образом, от степени лиофильности золя и от времени, прошедшего с момента коагуляцип. Если коагуляция вызвана уменьшением или ликвидацией того нлн иного фактора устойчивости, то для пептизации, как обратного процесса, требуется восстановление этого фактора. При коагуляции электролитами пептизацию мол<но вызвать промыванием осадка чистым растворителем. Кроме того, молшо увеличить заряд на частицах путем изменения pH среды, уменьшить мелсфазное натяжение, обеспечив адсорбцию ПАВ на частицах, и т. д. Пептизация возмол иа только в том случае, если частицы в коагуляте не находятся в непосредственном контакте, а между ними имеются прослойки дисперсионной среды. Необходимо иметь в виду, что с увеличением времени [c.344]

При коагуляции некоторых золей в осадок увлекается много раст верителя. Их называют лиофильиими (от греческого — "любящие жидкость") или, если растворителем служит вода, гидрофильными. К лиофильным относят коллоидные растворы белка, желатина, животного клея, крахмала и других вехцеств. Коагулируют они с образованием студня, или геля. Соответственно и процесс их коагуляции называют застудневанием шли желатини-гаг ией. При хранении гели "стареют" — уменьшаются в объеме, выделяют растворитель, т.е. происходит сине-резис. Но лиофильные коллоиды обратимы при устранении условий, вызвавших коагуляцию, и добавлении растворителя гель снова превращается в золь (например, у желатина, животного клея). Процесс, обратный коагуляции, называют пепгпизацией. [c.97]

Выделение типичных лиофильных золей из раствора прибавлением электролитов настолько резко отличается от соответствующей коагуляции типичных лиофобных коллоидов, что даже самое название коагуляция в значительной степени теряет здесь свой первоначальный смысл и часто заменяется термином высаливание. В то время как концентрации электролита, вызывающие коагуляцию лиофобного золя, исчисляются миллиграммэквива-лентами, при коагуляции (высаливании) лиофильных коллоидов речь идет о нормальных или даже насыщенных растворах. Поэтому высаливание напоминает процессы в истинных растворах, когда выделение вещества из раствора производится путем понижения присущей ему растворимости. Эта аналогия делается еще более полной, если учесть, что для выделения лиофильного золя можно вместо электролита применить также спирт, ацетон или другую жидкость, в которой данный коллоид не может быть диспергирован. [c.388]

Лиофильные) золи особенно способны стабилизировать лиофобные золи, обладающие высокой чувствительностью по отношению к коагулирующему дейсг-вию. Они обволакивают частицы такого золя, образуя оболочку, которая значительно увеличивает сопротивле ние лиофобного золя по отношению к коагуляции. Поэтому лиофильные суспензоиды этого типа действуют как защитные коллоиды. Только гидрозоли кремнекислоты—плохие защитные коллоиды, но это свойство значительно улучшается, когда они осаждаются, одновременно с лиофильными частицами. В момент своего осаж.-дения, например с помощью гидрата окиси бария, гидрозоль кремневой кислоты становится хорошим за.т щитным коллоидом для очень чувствительных лиофобных частиц гидрозоля золота, который, таким образом, предохраняется от агломерации. Наилучшим индикатором коагуляции гидрозолей золота служит изменение цвета от красного до темно-синего во время агломерации (см. А.Ц1,. 88 и ниже). В защитных гидрозолях золота это свойство нарушается и коллоидный суспензоид остается окрашенным в красный цвет. [c.257]

Большинство лиофильных золей и некоторые лиофобные золи в определенных условиях приобретают способность желати-низироваться, т. е. превращаться в студнеобразные массы — гели. Процесс желатинирования является одним из видов коагуляции. От обычной коагуляции — свертывания, сгущения, он отличается тем, что вся масса коллоида переходит в своеобразное полужидкое состояние без образования осадка. Обладая свойством тиксотропности, в определенных условиях желатинированное или коагулированное золе- или гелеобразное топливо должно превращаться в жидкость. [c.214]

Как уже указывалось (стр. 133), коагуляция в широком смысле слова представляет собою процесс уменьшения степени дисперсности, или, иначе, процесс укрупнения (агломерации) частиц в дисперсных системах. С этой точки зрения те процессы ассоциации и структурообразования, совершающиеся в растворах высокополимеров, которые нами рассмотрены в связи с особенностями их осмотического давления и вязкости, представляют собою в то же время и процессы коагуляции в скрытой форме. Факторы, ведущие к агломерации (понижение температуры, повышение концентрации) и десольватации частиц (примеси десольватирующих веществ), являются одновременно факторами, понижающими осмотическое давление и повышающими вязкость растворов полимеров, а следовательно факторами скрытой коагуляции их. Скрытая форма коагуляции растворов полимеров (лиофильных золей), в отличие от лиофобных золей, может быть весьма продолжительной, часто совсем не переходящей в явную форму. [c.221]

Выпадение и структура гелей. Стабильность золей обусловлена, как мы видели, зарядами адсорбированных ионов Снятие этих зарядов вызывает коагуляцию. В растворах лиофильных коллоидов прибавляется новый фактор, который чаете имеет решающее значение защита от коагуляции оболочкой воды, окружающей мицеллу. На этот фактор впервые с полной ясностью указали Песков (1917 и Кройт (1922). Чтобы вызвать коагуляцию лиофильных коллоидов в виде плотногс осадка, необходимо не только снять заряд с коллоидальных частиц, но еще их дегидратировать. Без дегидратации раствор постепенно застывает в гель. [c.406]

Лиофяльные коллоиды характеризуются интенсивным взаимодействием дисперсных частиц со средой и термодинамической устойчивостью системы. По Ребиндеру и Щукину [7], истинными лиофильньв1и являются коллоидные растворы, в которых величина удельной свободной меж-фазной энергии а на поверхности диспергированных частиц меньше граничного значения а< 10 Дж/см , определяемого средней кинетической энергией броуновского движения. Согласно другой, феноменологической, точке зрения, лиофильными золями следует считать коллоидные растворы, которые сохраняют стабильность даже в довольно концентрированных растворах солей. Их коагуляция наступает лишь при очень высоком содержании электролитов в растворе, причем (в отличие от лиофобных золей) коагулирующее действие здесь уже не зависит от знака и величины заряда противоиона, а определяется их положением в лиотропном ряду (Глазман, 1962—1969). [c.9]

Кратохвил с сотрудниками [289] обнаружили, что при коагуляции микрокристаллических золей целлюлозы критическая концентрация электролита значительно меньше, чем в случае коагуляции многих других лиофильных золей. Авторы объясняют это фиксацией частиц во вторичном минимуме. Подобные соотношения концентраций электролитов установлены, например, в работе по изучению коагуляции металлических органозолей [290]. [c.61]

Выделение диспергированного тела, находягцегося в растворе в виде макромолекул или мицелл, — процесс, аналогичный (с точки зрения агрегативной неустойчивости) процессу коагуляции дисперсной фазы в гидрофобных коллоидных системах. Поэтому можно условно говорить о коагуляции гидрофильных (лиофильных) золей и истинных растворов высокомолекулярных веществ — лиофильных дисперсных систем. [c.430]