Мицелла в лиофильных золях

Дисперсные системы. Коллоидные растворы. Получение коллоидных растворов и и.х отличительные свойства. Степень дисперсности. Мицелла. Золи. Лиофильные и лиофобные коллоиды. Коагуляция и седиментация и причины образования осадка в коллоидных системах. Гели. Взаимная коагуляция коллоидов. Обратимые и необратимые коллоиды. [c.244]

В лиофильных коллоидах, большей частью веществах высокомолекулярных, частицы коллоида, повидимому, в одних случаях представляют собой отдельные молекулы, в других — агрегаты из нескольких молекул (мицеллы) наконец, существуют и такие системы, в которых имеются и молекулы и мицеллы, причем они находятся между собой в своеобразном равновесии. По своему строению мицеллы лиофильных золей существенно отличаются от мицелл лиофобных золей. Мицеллы лиофильных золей имеют не компактную, а рыхлую структуру, т. е. настолько проницаемы, что дисперсионная среда и примешанные к ней вещества могут проникать внутрь мицеллы. [c.387]

Благодаря работам советских и зарубежных ученых было установлено, что коллоидные системы, известные ранее под названием лиофильных золей, на самом деле являются не золями, а истинными растворами высокомолекулярных соединений (ВМС), т. е. гомогенными системами молекулярно- или ионно-дисперсными. В растворах этих соединений взвешенными частицами являются не мицеллы (как в случае лиофобных коллоидов), а гигантских размеров макромолекулы, молекулярный вес которых превосходит 10 ООО, а в отдельных случаях превосходит даже несколько миллионов (опыт 86). [c.175]

В настоящее время мицеллярная теория лиофильных золей утратила свое значение. Да и понятие лиофильный золь сохранилось только как историческое. Как показали исследования, главным образом советских ученых В. А. Каргина, С. М. Липатова и их сотрудников, высокомолекулярные вещества диспергируются в растворах до отдельных молекул, и сходство типичных золей и растворов ВМВ основано не на том, что в тех и других существуют мицеллы, а на том, что в обоих случаях содержатся частицы большого размера, в золях — мицеллы, в растворах высокомолекулярных веществ — макромолекулы, близкие по размерам к мицеллам. Оказалось, что сольватация макромолекул, которой уделялось в прошлом большое внимание, сравнительно незначительна, а в некоторых случаях совершенно отсутствует. [c.358]

Мы видим, что стабилизация мицелл лиофильного золя осуществляется преимущественно за счет сольватации активных групп частиц высокополимера, образующего коллоидный раствор. [c.345]

За последние 15 лет работами многих ученых, в первую очередь В. А. Каргина, С. М. Липатова и других, было доказано, что системы, называвшиеся лиофильными золями, на самом деле представляют собой истинные растворы высокомолекулярных соединений, т. е. системы гомогенные и термодинамически равновесные, в противоположность лиофобным коллоидам (золям) — системам гетерогенным и термодинамически неравновесным. Структурной единицей лиофильных золей является не мицелла, а сильно сольватирован-ная макромолекула высокомолекулярного (высокополимерного) соединения. Растворы таких веществ, с одной стороны, проявляют свойства истинных растворов, с другой стороны, обнаруживают свойства, сближающие их с коллоидными растворами. Этот вопрос Б дальнейшем будет рассмотрен более подробно. [c.299]

Предполагалось, что дисперсную фазу растворов составляют мицеллы, для обеспечения агрегативной устойчивости которых в типичных лиофобных золях должен присутствовать стабилизатор, в то время как лиофильные золи (т. е. растворы высокомолекулярных веществ) из-за большого сродства дисперсной фазы к дисперсионной среде устойчивы и в отсутствии стабилизатора. [c.358]

Такие ПАВ, которые при определенной концентрации могут образовывать в растворе мицеллы, называются коллоидными ПАВ. Золи коллоидных ПАВ являются типичными лиофильными золями. При разбавлении растворов коллоидных ПАВ мицеллы распадаются на молекулы (или ионы). Изменяя условия существования такой равновесной системы (температуру, концентрацию), можно получить или истинный (гомогенный) раствор, или коллоидный (гетерогенный) раствор. Подобным свойством обладают не только растворы мыл и других моющих веществ, но и растворы дубящих веществ (таннидов) н некоторых красителей. [c.216]

Механизм защитного действия достаточно хороига объясняется теорией Зигмонди, в основе которой лежит представление об адсорбционном взаимодействии между частицами защищаемого и защищающего золей. Более крупная частица гидрофобного золя адсорбирует на своей поверхности более мелкие макромолекулы ВМС с их сольватными (гидратными) оболочками, и в результате этого она приобретает лиофильные (гидрофильные) свойства. В данном случае коллоидные мицеллы необратимого гидрофобного золя предохраняются от непосредственного соприкосновения друг с другом, а следовательно, и от агрегации как в случае действия на такой золь электролита-коагулятора, так и в случае концентрирования золя. На рис. 121, а показана схема подобного защитного действия. Таким образом, высокомолекулярные соединения выступают в роли стабилизатора лиофобных (гидрофобных) золей, То, что именно на адсорбции основано защитное действие, подтверждается не только избирательным характером взаимодействия между макромолекулами ВМС и мицеллами, но и тем, что степень защитного действия увеличивается с концентрацией защищающего раствора ВМС только до полного адсорбционного насыщения поверхности мицелл защищаемого золя. [c.387]

Согласно этим исследованиям коллоидные системы, известные под названием лиофильных золей, на самом деле являются не золями (не псевдорастворами), а истинными растворами высокомолекулярных соединений, т. е. системами гомогенными, моле-кулярно- или ионно-дисперсными, в которых взвешенными частицами являются не мицеллы с их ядерным строением, а мОт лекулы гигантских размеров—макромолекулы. Поэтому термин золь для этих систем является неподходящим и употребляется исключительно в силу традиции, поскольку термин лиофильные золи давно приобрел права гражданства . [c.152]

Такое единство в белковой макромолекуле противоположных свойств—кислых и основных—влечет за собою возможность обр -зования как отрицательных, так и положительных зарядов при этом, что особенно характерно, результирующий знак заряда и его величина для белка не являются постоянными, а зависят от концентрации водородных и гидроксильных ионов водной среды, т. е. от значения pH последней, как это имеет место и для амфотерных гидроокисей многовалентных металлов Ре(ОН)з, А1(0Н)з и др. Таким образом, растворам белков— типичным амфолитам—свойственна, как и лиофобным золям, способность менять не только величину, но и знак заряда частиц (способность перезаряжаться ). Разница заключается в том, что в лиофильных коллоидных растворах белков изменение величины и знака заряда происходит от изменения концентрации водородных ионов, в связи с чем и самая физическая сущность перезарядки у белковых макромолекул иная, чем у мицелл лиофобных золей, где перезарядка обусловлена специфической адсорбцией ионов. [c.174]

В настоящее время деление коллоидных систем на две основные группы — лиофильные и лиофобные коллоиды в известной мере устарело, хотя эти термины еще широко распространены в литературе. За последние 20 лет трудами таких ученых, как В. А. Каргин, С. М. Липатов и др., доказано, что системы, ранее называвшиеся лиофильны-ми золями, на самом деле представляют собой не что иное, как истинные растворы высокомолекулярных соединений. В отличие от лиофобных золей эти растворы являются системами гомогенными и термодинамически равновесными. Исследования показали, что основной структурной единицей лиофильных золей является не мицелла (как у лиофобных золей), а сильно сольватированная (гидратированная) макромолекула высокомолекулярного. или высокополимерного соединения. Причем для многих полярных полимеров и белков сольватация является хотя и главным, но не единственным фактором устойчивости их растворов. В значительной мере характер поведения высокомолекулярных соединений в растворах определяется свойствами их длинных цепеобразных частиц — макромолекул. Огромные размеры макромолекул, превышающие в отдельных случаях размеры коллоидных частиц, объединяют эти системы с коллоидно-дисперсными системами. Сближает их и то обстоятельство, что при концентрировании растворов высокомолекулярных соединений они обращаются [c.364]

Прошло немногим более десяти лет с тех пор, когда в коллоидно-химической литературе все коллоидные растворы делили на два типа лиофобные и лиофильные. Полагали, что те и другие системы являются гетерогенными, термодинамически неравновесными и неустойчивыми. Предполагалось, что дисперсную фазу растворов составляют мицеллы для обеспечения агрегативной устойчивости которых в типичных лиофобных золях должен присутствовать стабилизатор, в то время как лиофильные золи (т. е. растворы высокомолекулярных веществ) из-за [c.352]

В разделе о сольватации золей мы познакомились с изменениями дисперсионной среды, которая сорбционно связана мицеллами. Этой способностью связывать жидкость (в частности, воду) можно характеризовать сродство коллоидного вещества к ее среде, т. е. лиофильность. [c.396]

ЛИОФОБНЫЕ КОЛЛОИДЫ — коллоидно - дисперсные системы, в которых диспергированное вещество инертно по отношению к дисперсионной среде. См. также Лиофильность и лиофобность коллоидов, Мицеллы, Коллоидные системы. Золи. [c.486]

Механизм защитного действия. Защитное действие достаточно убедительно объясняется теорией Зигмонди, хотя она и не является вполне исчерпывающей. В основе этой теории лежит представление об адсорбционном взаимодействии между частицами защищаемого и защищающего веществ сравнительно крупная частица лиофобного золя, адсорбировав на своей поверхности большое число более мелких частиц лиофильного коллоида вместе с их сольватными оболочками, становится в целом тоже лиофильной. Мицеллы лиофобного (необратимого) золя предохраняются, таким образом, от непосредственного соприкосновения друг с другом, а тем самым и от агрегации как в случае концентрирования такого золя, так и в случае действия на него ионов-коагуляторов (рис. 54,а). Следовательно, высокополимеры можно рассматривать в качестве стабилизаторов лиофобных золей. [c.234]

Мицелла лиофильного золя — это ассоциат дифиль-ных молекул, лиофильные группы которых обращены к растворителю, а лиофобные группы соединяются друг с другом, образуя ядро. [c.168]

МИЦЕЛЛЫ, сольватированные частицы дисперсной фазы золя. М. лиофобных золей состоят из ядра (напр., микрокристалла), окруженного адсорбционно-сольватным слоем молекул дисперсионной среды и стабилизатора. В гидрозолях, стабилизированных электролитами, адсорбционносольватный слой является двойным электрич. слоем. М. лиофильных золей — ассоциаты из десятков и сотен дифильных молекул, имеющих достаточно развитые гидрофобные и полярные гидрофильные гэтппы в высокополярных жидк. (обычно в воде) гидрофобные радикалы образуют ядро М., а гидрофильные — поверхностный слой. [c.344]

Федосеев С. Д., Чернышев А. Б., Полукоксование и газификация твердого топлива. М.. 1960. ПОЛУКОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ (семиколлоиды), жидкие термодинамически обратимые сист., к-рые в зависимости от условий находятся в состоянии истинного р-ра или коллоидной системы (лиофильного золя). Переход из одного состояния в другое происходит с изменением конц., т-ры, pH. К П. с. относятся р-ры мыл, синт. моющих в-в, нек-рых далимеров, красителей, таннидов, алкалоидов и др. См. также Мицеллы. [c.472]

Многочисленными работами доказано суш ествование сольватной оболочки вокруг растворенных частиц нитроцеллюлозы. Наличие такой оболочки вообще присуш е всем лиофильным золям, частным случаем которых являются и органозоли нитроцеллюлозы. В отличие от лиофобных золей растворы нитроцеллюлозы (и вообш е эфиров целлюлозы) не имеют резко ограниченной поверхности раздела частица/раствор для находящихся в растворе мицелл. Наличие такой поверхности в лиофобных золях обусловливает взаимодействие коллоидно-распределенного вещества с дисперсионной средой не в массе коллоидных частиц, а лишь на их поверхности. Этим, в частности, объясняется и относительная неустойчивость лиофобных коллоидных систем в сравнении, например, с золями высокомолекулярных веществ. Для последних характерно наличие взаимодействия всей массы вещества (или соответственно всех отдельных групп, составляющих молекулу) с дисперсионной средой (растворителем). Это ясно следует для целлюлозы, например, из процессов этерификации и омыления эфиров. В этих процессах в реакцию вступают все гидроксильные группы, признаком чего является изменение как химического состава, так и рентгенограмм целлюлозы. Растворы высокополимерных веществ относятся к классу коллоидов (а пе истинных растворов) не вследствие иного агрегатного состояния вещества, как это имеет место у лиофобных коллоидов, а лишь благодаря большим размерам молекул (цепное строение молекул), обусловливающим отличие их от истинных растворов. [c.204]

МИЦЕЛЛА (mi elle, Mizelle, mi elle) отдельная частица дисперсной фазы золя, т. е. микрогетероген-ной (коллоидной) системы с жидкой дисперсионной средой. М. состоит из кристаллич. или аморфного ядра и поверхностного слоя, включающего сольватно связанные молекулы окружающей жидкости. В зависимости от интенсивности межмолекулярного взаимодействия веществ дисперсной фазы и дисперсионной среды различают лиофобные и лиофильные золи. Строение их мицелл различно. [c.128]

Одизкапозднее, благодаря работам советских ученых В. А. К а р -г и и а, С. М. Л и п а т о в а, зарубежных исследователей М е й е р а, М а р к а и др. было установлено, что лиофильные золи на самом деле не являются золями, а представляют собой истинные растворы высокомолекулярных соединений, т.е. системы гомогенные, молекулярно-или ионно-дисперсные. В растворах этих соединений взвешенными частицами являются не мицеллы (как в случае лиофобных коллоидов), а гигантских размеров макромолекулы. Вот почему термин золь для этих растворов является принципиально неправильным и употребляется он в настоящее время исключительно в силу традиции, поскольку термин лиофильные золи получил очень широкое распространение в литературе. [c.415]

Из изложенного видно, что между мицеллами лиофильного и лиофобного коллоида существуют коренные различия. Ядро мицеллы лиофила образовано сравнительно небольшим числом (обычно десятки) громоздких нитеобразных молекул высокополимеров. Ядро же коллоидной частицы лиофобного золя состоит из многих сотен, а то и тысяч атомов или простых молекул диспергируемого вещества. Далее ядро мицеллы лиофоба имеет плотное, компактное строение. Мицелла же лиофила большей частью является более или менее рыхлым образованием, пронизываемым растворителем. [c.344]

Согласно этой теории принимается, что мицеллы и отдельные молекулы высокополимерных соединений, имеющие удлиненную форму, взаимодействуют между собой и образуют рыхлые агрегаты, охватывающие собой весь объем золя. Таким путе.м внутри золя создается сетка, как бы каркас из соединившихс между собой частиц. Благодаря этому лиофильный золь приобретает характер эластичного тела и обнаруживает известные механические свойства, не наблюдающиеся у истинных растворов кристаллоидов. Такой золь называют структурированным. Внутренняя структура золя очень непрочна, подвижна, легко разрушается. Эластические свойства структурированных золей выражены слабо и составлят лишь малую долю подобных свойств твердого тела, но все же они реально существуют. [c.348]

Синерезис. Мы уже отмечали, что коллоидио-дисперсные системы обладают во времени лишь ограниченной устойчивостью. Мы видели, что старение лиофильных золей связано с процессами агрегации внутри них. Агрегируются отдельные нитеобразные молекулы высокополимеров, причем образуются более крупные и более плотно построенные мицеллы равновесие молекулы ши-целлы при старении смеш,ается вправо. Частичная концентрация золей уменьшается, что приводит к уменьшению осмотического давления их. Одновременно мицеллы начинают взаимодейстзоватъ между собой, создавая внутреннюю структуру золя. При этом возрастает структурная сольватация, и вязкость золя резко повышается. Дальнейшее структурирование золя может привести к застудневанию всей системы, связанному с полной иммобилизацией растворителя. [c.403]

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]

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]

Коллоидные системы, дисперсные системы с частицами дисперсной фазы от 10 до 10 см. Коллоидные частицы, участвуя в интенсивном броуновском двих<ении, противостоят седиментации (оседание частиц на дно) в поле сил земного тяготения и сохраняют равномерное распределение по объему дисперсионной среды. Наиболее важны и многообразны коллоидные системы с жидкой дисперсионной средой. Их делят на лиофильные и лиофобные. В первых частицы дисперсной фазы интенсивно взаимодействуют с окружающей жидкостью, поверхностное натяжение на границе фаз очень мало, вследствие чего эти коллоидные системы термодинамически устойчивы. К лиофильным коллоидным системам относят мицеллярные (мицелла - коллоидная частица), растворы ПАВ (поверхностно активные вещества), растворы некоторых высокомолекулярных веществ, органических пигментов и красителей, критических эмульсий (образующиеся вблизи критической температуры смешения двух жидких фаз), а также водные дисперсии некоторых минералов. В лиофобных коллоидных системах частицы слабо взаимодействуют с дисперсионной средой, межфазное натяжение довольно велико, система обладает значительным избытком свободной энергии и термодинамически неустойчива. Агрегативная устойчивость лиофобных коллоидных систем обычно обеспечивается присутствием в системе стабилизирующего вещества, которое адсорбируется на коллоидных частицах, препятствуя их сближению и соединению (коагуляции - образованию агрегатов). Типичные лиофобные коллоидные системы - золи металлов, оксидов и сульфидов, латексы (водные дисперсии синтетических полимеров), а также гели (структурированные коллоидные системы с жидкой дисперсионной средой), возникающие при коагуляции и структурировании золей. [c.116]

Некоторые специфические свойства высокомолекулярных веществ, такие, как растворени с предварительным набуханием и выг-пкяя. вязкость раЗтво )о вГ исследователи коллоидных систем раньще объясняли сильным взаимодействием диспергированных частиц с растворителем За повышенное сродство указанных частиц с растворителем такие растворы были названы лиофильными, чем и подчеркивалось их отличие от тиофобных золей, где подобное сродство отсутствовало Подразделяя коллоидные системы на лиофобные и лиофильные, исследователи не видели принципиального различия между этими двумя системами, считая, что в том и другом случае кинетически независимыми частицами в растворе являются не молекулы, а кристаллические образования (мицеллы), состоящие из большого числа молекул Другими словами, при получении коллоидных растворов процесс диспергирования заканчивается на стадии образования мицелл и не доходит до полного отделения всех молекул растворенного вещества друг от друга , [c.478]

Делб, течекие процесса десольватации во времеии обозначает не что иное, как изменение химической природы самих частиц, образующих студень (это ясно и из отмеченного вьше предположения Кройта). Мы должны были бы предположить, что во времени идет химический процесс, сводящийся к исчезновению лиофильных групп молекул, из которых построены частицы. Однако это предположение, как мы видели, справедливо только для таких систем, как крахмал, вискоза и др., т. е. оно может быть подтверждено на ограниченном числе объектов и не является общим. Если же предположить, что в процессе застудневания. золя происходит изменение общей сольватации , то перед нами возникнут еще большие затруднения мицеллы в процессе старения не распадаются, а, наоборот, связываются друг с другом, так, что общая сольватация может только увеличиться вследствие захвата усложненной частицей большего количества растворителя. [c.349]

При всех химических методах образования гидрозолей необходимо соблюдение следующих условий во-первых, должно получиться нерастворимое в обычном смысле вещество во-вторых, частицы должны нарастать очень постепенно в-третьих, образовавшиеся дисперсные частицы, адсорбируя или химически соединяясь с избытком вещества, взятого для реакции, или с побочными продуктами реакций, должны на своей поверхности образовать лиофильные (гидрофильные) соединения, электролитически диссоциирующиеся в среде. Таким образом, для получения стойких золей необходимым требованием является образование на поверхности частиц воднорастворимого соединения, дающего прочный слой, соединенный с частицей. Опыт показывает, что особенно стойкие гидрозоли получаются в большинстве случаев тогда, когда возможно образование химических соединений между выделяющимся осадком и избытком одного из реагирующих веществ (А. Думанский). Например, очень стойкими являются гидраты тяжелых металлов, полученные при избытке соли тяже чого металла. В этом случае образование основных солей все усложняющегося состава приводит к появлению мицеллы с более или менее ангидридным ядром и поверхностью из основных солей, спо- [c.292]

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]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология