Лиофильные коллоиды сольватация

Таким образом, коллоидные системы оказались разделенными на дисперсные системы и высокомолекулярные вещества с их растворами это деление существует и в настоящее время. Не следует думать, что рассмотрение растворов высокомолекулярных веществ как лиофильных коллоидов, обладающих высокой сольватацией, было простой ошибкой как и во всяком значительном этапе развития науки, в этом представлении была определенная доля истины. В настоящее время имеются довольно подробные данные о количестве прочно связанного растворителя в растворах простых электролитов, неэлектролитов, высокомолекулярных веществ и лиофобных золей отношение молекулярного веса растворенного вещества [c.11]

Таким образом, существо вопроса заключается не в том, являются ли лиофильные коллоиды действительно лио-фильными , а в том, что наиболее характерные и своеобразные свойства растворов высокомолекулярных веществ объясняются наличием длинных цепных молекул (см. восьмую главу), а не сольватацией, хотя для многих полярных полимеров и белков сольватация остается главным фактором устойчивости их растворов заметную роль играет гидратация также в устойчивости таких коллоидов, как золи кремнекислоты, гидроокиси алюминия и др. [c.13]

II потому препятствующими их соединению в более крупные агрегаты. Склонность к подобной сольватации у различных коллоидных частиц весьма различна. Соответственно с этим различают лиофобные и лиофильные коллоиды (в частности, если растворителем является вода, соответственные коллоиды называют гидрофобные и гидрофильные). В то время как лиофильные коллоиды имеют большое сродство к растворителю и весьма сильно сольватируются, лиофобные коллоиды такого сродства не обнаруживают и фактор сольватации сколько-нибудь значительной роли в их устойчивости не играет. [c.139]

В то вре /я как лиофильные коллоиды имеют большое сродство к растворителю и весьма сильно сольватируются, лиофобные коллоиды сами по себе сколько-нибудь значительного сродства к растворителю не обнаруживают. Сольватация частиц, но только значительно более слабая, происходит, однако, и в этом случае. Она обусловлена здесь стремлением адсорбированных частицами ионов окружаться сольватными оболочками, что, наряду с наличием заряда, является фактором устойчивости и у лио-фобных золей. [c.208]

Сольватацию в растворах полимеров начали изучать очень давно, когда еще эти растворы считали лиофильными коллоидами. На основании изучения осмотического давления и вязкости разбавленных растворов полимеров исследователи пришли к выводу о существовании полимолекулярных сольватных слоев вокруг полимерных мицелл. По расчетам некоторых авторов, количество растворителя, находящегося в сольватном слое, превышало общее его количество в системе. Такие абсурдные выводы связаны с тем, что [c.430]

Однако если взять, например, 0,2%-ный раствор каучука, то оказывается, что вязкость повышается не на 0,5%, как это следовало бы по закону вязкости Эйнштейна, а на сотню процентов. Исследователи, не знавшие в то время о цепном строении молекул каучука, делали отсюда вывод, что поскольку вязкость выросла вдвое, то, следовательно (по закону вязкости Эйнштейна) дисперсной фазы введено 40%, а не 0,2%. Получающееся различие в фактическом и эффективном объеме дисперсной фазы объяснялось связыванием растворителя диспергированными частицами каучука, т. е. сольватацией. Таковы были представления о лиофильных коллоидах в классической коллоидной химии. [c.8]

В связи с необходимостью рассмотрения сольватации при том подходе к вопросу, который характерен для классической коллоидной химии, и с возникновением ряда противоречий проблема сольватации оказалась 30—40 лет назад центральной проблемой коллоидной химии лиофильных коллоидов. [c.10]

Такова история проблемы сольватации , возникшей вследствие необоснованного переноса представлений о лиофобных коллоидах на лиофильные коллоиды. [c.10]

Полимеры отличаются от других веществ в первую очередь механическими свойствами и свойствами растворов. Наличие больших частиц в растворах заставило отнести их к классу коллоидов, объяснив их особенности необычным сродством к растворителю. Поэтому в классической коллоидной химии полимеры рассматривались как неравновесные коллоидные системы (лиофильные коллоиды), поведение которых определяется в первую очередь сольватацией частиц. [c.21]

Казалось бы, что электролиты, представленные различными многовалентными ионами, адсорбция которых должна была бы принять заряд частицы, окажутся наилучшими стабилизаторами, однако лишь в редких случаях электролиты стабилизируют суспензию, пептизируя ее, в то время как введение органических добавок, не несущих заряда, дает резкий стабилизирующий эффект. Некоторые объясняют устойчивость лиофильных коллоидов гидратацией их мицелл. П. А. Ребиндер связывает устойчивость дисперсных систем с гидратацией (сольватацией) частиц с помощью адсорбционных слоев. Б. В. Дерягин считает, что стабилизация суспензий происходит за счет образования на поверхности частиц сольватного слоя порядка десятых долей ммк, благодаря чему устраняется возможность флокуляции частиц (расклинивающее действие). При большой разности полярностей (большой избыток свободной энергии) сольватный слой не образуется в этом случае и важно введение стабилизаторов, облегчающих создание такого слоя. [c.81]

Различия в свойствах лиофобных и лиофильных коллоидных систем ранее объяснялись различием в интенсивности взаимодействия частиц этих коллоидов с растворителем, значительным связыванием растворителя (сольватация) в лиофильных коллоидах. [c.194]

Эффект Тиндаля в лиофильных коллоидах отчетливо не наблюдается, так как в этом случае из-за сольватации частиц их поверхность не обладает заметной разницей в показателях преломления относительно дисперсионной среды. [c.552]

Возможность соприкосновения газа с твердыми частицами пластической массы — явление не простое в некотором приближении оно схематически может быть представлено только на основе исследований сольватации поверхностей лиофильных коллоидов 1331]. [c.301]

Пытаясь объяснить полученные результаты, Гесс предположил, что молекулы полимеров состоят из 50—100 звеньев, ассоциированных в крупные мицеллы, включающие 20—50 молекул-блоков. Силы ассоциации внутри мицелл настолько велики, что в большинстве растворителей мицеллы не разрушаются. Поэтому растворы полимеров являются лиофильными коллоидами с очень развитой поверхностью раздела. Лиофильность коллоида проявляется в смачивании частиц дисперсионной средой и в сольватации мицелл молекулами растворителя. Этим пытались объяснить наблюдаемую термодинамическую устойчивость растворов полимеров и их исключительно высокую вязкость, хотя трудно было понять, почему сольватация растворителем молекул полимера должна быть во много раз выше сольватации эквивалентного количества низкомолекулярного соединения, молекулы которого имеют структуру, аналогичную структуре звеньев полимерных блоков. [c.15]

Изучение свойств растворов высокомолекулярных соединений сыграло огромную роль в развитии коллоидной химии. Первые исследования диффузии, осмоса, оптических свойств коллоидов были проведены с растворами желатины, агара, целлюлозы, т. е. с растворами ВМС. При этом выяснилось, что растворы ВМС более устойчивы по сравнению с золями. В течение длительного времени это объяснялось высоким сродством растворенных веществ к растворителю (дисперсионной среде) и связанной с этим высокой сольватацией. Это нашло отражение в исторически сложившемся названии таких растворов — лиофильные золи или обратимые коллоиды в отличие от лиофобных золей — обычных (необратимых) коллоидных систем. Позднее была найдена истинная причина термодинамической устойчивости лиофильных золей — отсутствие поверхности раздела фаз и поверхностной энергии — их гомогенность. Было показано также, что, хотя свойства растворов высокомолекулярных соединений в значительной степени определяются их сродством к растворителю, доля растворителя, вошедшего в сольватные оболочки, не очень велика. Поэтому правильным следует считать термин растворы ВМС или молекулярные коллоиды , а не лиофильные золи . [c.435]

Коллоиды подразделяются на лиофильные и лиофобные или же для случая водных золей на гидрофильные и гидрофобные . Стабильность гидрофобных золей зависит большей частью от заряда на частицах, тогда как для гидрофильных золей это обстоятельство менее важно, поскольку частицы стабилизируются посредством сольватации или гидратации . [c.507]

Нельзя не отметить роль, которую сыграли идеи В. А. Каргина в выяснении вопроса о природе высокой устойчивости гидрофильных (лиофильных) коллоидных систем. В 30-е годы стабильность гидрофильных коллоидов объясняли значительной гидратацией (сольватацией) частиц дисперсной фазы [6]. Однако впоследствии выяснилось, что у типичных гидрофильных коллоидов гидратация невелика, на что обратил внимание в своих работах В. А. Каргин. Одновременно оказалось, что само понятие гидратация недостаточно определенно, например для ионов измеренные значения гидратации (числа молекул воды, связанных с одним ионом) могут колебаться в пределах двух десятичных порядков. Тогда возникло [c.87]

Следует заметить, что термины лиофильный и лиофобный не вполне правильны, так как характерный признак лиофильности дисперсных частиц— их сольватация—наблюдается (хотя и в меньшей степени) и для лиофобных коллоидов. В этом случае образование сольватных оболочек является следствие . сольватации не самих частиц, а тех веществ (нонов), которые абсорбированы коллоидами. [c.208]

Одной из наиболее давних и актуальных до сегодняшнего дня проблем коллоидной химии, в которой ярко иллюстрируется диалектика развития науки, является проблема взаимоотношения между коллоидными системами, образованными низкомолекулярными веш,ествами, и растворами и дисперсиями высокомолекулярных веществ. Сам термин коллоид , введенный Грэмом от греческого слова хсоХЛа — клей, относился прежде всего к клееподобным студнеобразным дисперсиям органических высокомолекулярных веществ и не отражает современного состояния и предмета коллоидной химии. Изучение физико-химических свойств подобных студнеобразных систем и разбавленных растворов высокомолекулярных веществ, названных Фрейндлихом лиофильными коллоидами (как обобщение предложенного Перреном термина гидрофильные коллоиды ), длительное время велось в рамках коллоидной химии. Отличие лиофильных коллоидов от лиофобных, по Перрену и Фрейндлиху, определялось в основном двумя обстоятельствами 1) способностью лиофильных коллоидов к самопроизвольному образованию и 2) резкой чувствительностью гидрофобных золей к малым добавкам электролитов, тогда пак гидрофильные коллоиды разрушаются только под действием высоких. концентраций электролита (вы-саливаиие). Различие свойств лиофильных и лиофобных коллоидов рассматривалось как следствие высокой способиости первых к сольватации коллоидных частиц (мицелл) молекулами растворителя, лиофобные же золн всегда нуждаются в стабилизаторе для сохранения агрегативной устойчивости. [c.237]

В основе У. лежит дифракция света на колловдных частицах, размер к-рых меньше половины длины световой волны, в результате чего система начинает светиться. Частицы можно наблюдать в УМ как яркие дифракц. пятна, изучать их природу, оценивать концентрацию, однако изображений частиц микроскоп не создает. Яркость свечения, а следовательно, и видимость частиц зависят от разности показателей преломления частицы и дисперсионной среды. Если она велика (напр., взвесь металлич. частиц в воде), то отчетливо фиксируются частицы размерами 2-4 нм (т.е. значительно меньше предела разрешения обычных микроскопов). Если эта разность мала (взвесь орг. частиц в воде), то обнаруживаются только частицы размерами не менее 20-40 нм. В лиофильных коллоидах (напр., гелях желатины, декстрина) пов-сть частиц вследствие сольватации не обладает заметной разницей в показателях преломления относительно дисперсионной среды (воды), поэтому свечение в них знач1ггельно слабее. [c.36]

Строение гелей окончательно еще не установлено. Одна из наиболее распространенных гипотез исходит из представления о сильной сольватации, т.е. способности внутренней фазы (в нашем примере—желатины) сильно гидратироваться или ассоциировать с внешней фазой. Некоторые гели образуются в результате набухания. Например, пластинчатые глины типа монтмориллонита при добавлении воды могут разбухать в сотни раз по сравнению с первоначальным объемом. Поверхность такой глины хорошо смачивается водой и способна удерживать на себе ориентированные слои воды толщиной в несколько молекул. Вследствие этого пластинчатые кристаллы этой глины расщепляются и образуют хаотическую структуру, подобную груде щеток и содержащую множество беспорядочных лабиринтов или капилляров, наполненных водой. Описанные примеры позволяют понять способность многих лиофильных коллоидов удерживать большие количества жидкости, сохраняя при этом полужесткую структуру. [c.501]

Вторая группа коллоидных систем, отличавшаяся высокой устойчивостью к действию электролитов и сравнительно хорошей растворимостью (белки, агар, желатина, крахмал и др.), называемых поэтому гидрофильными коллоидами, изучалась по аналогии с гидрофобными золями. Предполагалось, что частицы гидрофильных коллоидов также состоят из нерастворимого ядра, на поверхности которого, однако, адсорбированы не ионы, а электроней-тральные молекулы неэлектролитов (молекулярный стабилизатор), чем обусловлена их сравнительно малая чувствительность к электролитам. Различия в свойствах гидрофильных и гидрофобных коллоидов (или, с включением систем с органическими растворителями — лиофильных и лиофоб-ных коллоидов) объяснялись различием в интенсивности взаимодействия частиц этих коллоидов с растворителем, сильным связыванием растворителя (сольватацией) в лиофильных коллоидах. [c.11]

Основоположником крупнейшей научной школы по коллоидной химии в Советском Союзе является академик АН УССР А. В. Думанский. Ведущее место в ней занимают работы по коллоидному состоянию, химизму в коллоидных системах, их генезису, лиофильности и сольватации коллоидов и высокомолекулярных соединений. А. В. Думанским и его учениками развиты общие представления о механизме взаимодействия воды и других полярных и неполярных дисперсионных сред с поверхностью различных твердых фаз и макромолекул полимеров, дана термодинамическая трактовка процессов смачивания, подробно изучена связь между лиофильностью и диэлектрическими свойствами дисперсных систем. Освещена физико-химическая сторона процессов хлебопекарной, сахарной, торфяной и других отраслей промышленности, результаты которых обобщены в монографии [1]. [c.222]

Коллоидные растворы являются системами термодинамически неустойчивыми, склонными к коагуляции, т. е. укрупнению частиц и уменьшению поверхности раздела между твердой и жидкой фазами. Лиофильность коллоидов проявляется в хорошем смачивании частиц окружающей диснерсионной средой, в хорошем сцеплении между частичками и жидкостью. Это обстоятельство приводит к сольватации поверхности частичек жидкостью и служит [c.13]

Все исследователи едины в том, что решающая роль в стабилизации лиофильных коллоидов принадлежит сольва1ным слоям, формирующимся на поверхности дисперсной фазы в результате полимолеку-лярной адсорбции растворителя, В то же время до сих пор однозначно не выяснены ни структура поверхностных сольватных слоев, ни физическая природа соответствующих им сил отталкивания. Здесь уместно отметить, что положение о сольватации коллоидных частиц было выдвинуто в нашей стране Думанским и развито в работах Пескова, Ребиндера, Дерягина, Овчаренко и других советских ученых. [c.22]

Если в лиофобных коллоидах, представляющих собой ионостабилизированные системы, основную роль играет электрический фактор устойчивости, то в лиофильных коллоидах существенное влияние на стабильность оказывает сольватация частиц. Образование на поверхности частиц развитых сольватных слоев с особой структурой и свойствами является одной из причин появления расклинивающего давления, препятствующего слипанию частиц [123]. Согласно П. А. Ребиндеру [124], стабилизирующими свойствами обладают образующиеся на поверхности частиц гелеобразные адсорбционно-сольватные слои, которые благодаря своей упругости и механической прочности препятствуют сближению частиц до расстояний эффективного действия вандерваальсовых сил. Близка к представлениям о структурно-механических факторах устойчивости и гипотеза о стерических препятствиях, создаваемых адсорбционными слоями стабилизатора [125]. Все эти точки зрения можно свести к общей идее об определяющей роли сольва-тационного, в частности гидратацнонного, фактора устойчивости в системах с лиофильной поверхностью дисперсных частиц. [c.57]

Формула Штаудингера сыграла большую роль, хотя при дальнейших исследованиях выяснилось, что зависимость между М и Yigp не так проста 2. К,п зависит от растворителя и от концентрации исследуемого раствора. Эта формула приложима лишь к молекулярным растворам малых концентраций и не приложима в случае аггрегации молекул в мицеллы. Кроме того, она не учитывает сольватации. Внутреннее трение растворов (золей) лиофильных кoллoидoiв сильно падает в определенном температурном интервале, что отвечает разрушению агрегатов молекул-мицелл и переходу золя в раствор. Этим свойством золи лиофильных коллоидов сильно отличаются от диоперсоидных золей, где температурный коэфициент вязкости почти одинаков [c.341]

Лиофильные коллоиды долгое время не рассматривались как растворы частиц,, обладающих специфическим строением. Аномальное поведение лиофильных коллои-, дов приписывали исключительной сольватации частицами вещества молекул растворителя и способностью частицы перемещаться вместе с захваченным растворителем. Тогда эффективное количество чистого растворителя оказывается меньше исходного (так как часть его входит в объем частицы), и, следовательно, эффективная кон-, центрация частиц возрастает. Считалось, что именно это и приводит к возрастанию вязкости системы. [c.5]

Различные виды сольватации (истинная, осмотическая и иммобилизация) вместе составляют общую сольватацию коллоидно-дисперсной фазы. Осмотическое связывание жидкости и иммобилизация обусловлены определенными структурными образованиями в золях. В связи с этим указанные два типа связывания растворителя можно объединить под общим названием структурной сольватации. Ее можно также назвать квазисольватацией в противоположность истинной, при которой растворитель непосредственно соединяется с коллоиднодисперсной фазой и которая имеет первостепенное значение для устойчивости золей лиофильных коллоидов (структурная сольватация в этом отношении существенной роли не играет). [c.354]

Минимальный размер общей сольватации студня после сине-эезиса зависит от относительной лиофильности коллоида и не зависит от первоначальной концентрации студня. В общем в отношении того ИЛИ иного лиофила можно указать ту минимальную ольватацию, при которой синерезис геля будет отсутствовать. Например, для геранина это соответствует приблизительно 3% злаги (Липатов). [c.406]

Лиофильными принято называть такие коллоиды, частицы которых в большом количестве связывают молекулы дисперсионной среды, например некоторые мыла в водной среде. Сюда относили раньше и растворы высокомолекулярных органических соединений (белки, целлюлоза и ее эфиры, каучук, многие искусственно получаемые соединения). Однако, как показало изучение внутреннего строения и свойств таких систем, производившееся в недавнее время, и, в частности, работы В. А. Каргина, Добри и Флори, эти системы представляют собой истинные растворы, т. е. молекулярно-дисперсные, а не коллоидные системы. Они являются гомогенными системами. Характерные отличия их свойств от свойств других групп истинных растворов обусловливаются в основном сильным различием в величине частиц растворителя и растворенного вещества и строением этих частиц, представляющих собой очень длинные и гибкие молекулы (цепное строение). Переход их в раствор облегчается высокой степенью сольватации. Благодаря большому размеру молекул растворы этих веществ по многим свойствам являются близкими коллоидным растворам и образуют самостоятельную группу растворов — растворы высокомолекулярных соединений. Более детально свойства этих растворов будут рассмотрены в гл. XVII ( 244). [c.508]

В те же годы Штаудингером было доказано, что макромолекулы являются продуктами полимеризации и поликонденсацни мономеров с образованием ковалентных связей. Он ввел понятия степенн полнмеризации и статистической молекулярной массы. Одновременно разными исследователями было установлено, что сольватация макромолекул почти не отличается от сольватации мономеров. Оказалось, что особенности в поведении полимеров связаны не только с большим размером молекул, но и с гибкостью полимерных цепей, нследствне чего макромолекулы способны принимать большое число конформаций. Учет этих конформаций лежит в основе созданной Марком и Куном (1928) кинетической теории изолированной макромолекулы и разработанной Хаггинсом и Флори статистической термодинамики растворов полимеров. В результате этих исследований было доказано, что лиофильность молекулярных коллоидов (растворов полимеров) объясняется не столько взаимодействием с растворителем, сколько энтроиинной составляющей, обусловленной многочисленными конформациями макромолекулы, свернутой в клубок. [c.310]

ЛИОФИЛЬНОСТЬ и ЛИОФОБНОСТЬ коллоидов — характеристика интенсивности молекулярного взаимодействия коллоидов с вещесгвом среды (i частности с водой — гидрофильные н гидрофобные коллоиды). Чем более лиофильна поверхность дисперсной фазы, тем больше сольватация (см. Гидро-фильность и Гидрофобность). [c.148]