Коллоидные системы структурные единицы

Согласно общепринятой мицеллярной теории строения коллоидных растворов, золь состоит из двух частей мицелл и интерми-целлярной жидкости. Мицелла — это структурная коллоидная единица, т. е. частица дисперсной фазы, окруженная двойным электрическим слоем. Интермицеллярной (т, е, межмицеллярной) жидкостью называют дисперсионную среду, разделяющую мицеллы, в которой растворены электролиты, неэлектролиты и ПАВ, являющиеся стабилизаторами коллоидной системы. Частицы дисперсной фазы лиофобных золей имеют сложную структуру, которая зависит от условий получения золей. [c.396]

Итак, современная коллоидная химия изучает системы, структурные единицы которых состоят из многих тысяч атомов и образуют трех- и двумерные структуры и макромолекулярные системы. [c.16]

Следует особо отметить зависимость изменения толщины сольватного слоя и устойчивости нефтяной дисперсной системы от растворяющей способности дисперсионной среды. Повышение растворяющей способности среды вызывает непрерывное увеличение сольватного слоя сложной структурной единицы до максимума и одновременное уменьшение размеров надмолекулярной структуры. При этом нефтяная дисперсная система имеет максимальную устойчивость против расслоения, то есть максимальную коллоидную стабильность. При дальнейшем увеличении растворяющей способности среды, при переходе от плохого растворителя к хорошему, дисперсионная среда оказывает интенсивное влияние на сольватный слой и толщина его уменьшается, за счет чего повышается движущаяся сила процесса расслоения системы на фазы. Дисперсионная среда начинает взаимодействовать непосредственно с надмолекулярной структурой. После полного растворения сольватной оболочки и надмолекулярных структур нефтяная дисперсная система переходит в состояние молекулярного раствора с бесконечной устойчивостью против расслоения. В этом случае система термодинамически устойчива. [c.48]

Пластичные смазки занимают промежуточное положение между жвдкими и твердыми смазочными материалами. Они представлякл собой структурированные коллоидные системы. Их свойства зависят прежде всего от особенностей трехмерного структурного каркаса, образующегося из дисперсной фазы, который в своих ячейках удерживает большое количество (80-90 %) дисперсионной среды. Устойчивость структурированной системы зависит от прочности структурного каркаса, сил взаимодействия между его отдельными частицами, между элементами структурного каркаса и дисперсионной средой на транице раздела фаз, числа контактов частиц каркаса в единице объема, электростатических свойств, критической концентрации ассоциации различных мыл и других коллоидно-химических факторов. [c.354]

Вторая группа дисперсных систем, получивших название коллоидно-дисперсных, является основным объектом изучения коллоидной химии. Системы этой группы получили название коллоидов или коллоидных систем. Структурной и кинетической единицей в них являются не ион и не молекула в общем смысле, а либо комплекс (агрегат), состоящий из обычных молекул, атомов или ионов, называемых мицеллой, либо макромолекула, т. е. молекула-полимер гигантских размеров 100-г-1 нм, обладающая молекуляр- [c.276]

Зародыш представляет собой небольшую группу атомов (молекул или других структурных единиц) с правильным и характерным для стабильного при новых условиях кристалла расположением. Образование зародышей можно рассматривать как возникновение дисперсной системы, изучаемой коллоидной химией. По последовательности расположения частиц в зародыше происходит дальнейшая ук )адка слоев частиц и рост ядер. [c.224]

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]

Вторая группа дисперсных систем, получивших название коллоидно-дисперсных, явилась основным объектом изучения коллоидной химии, а системы приобрели наименование коллоидов, или коллоидных систем, в широком смысле этого слова. В этих системах кинетической и структурной единицей являются не ион и не молекула в обычном смысле (размерами 10" —10 см и с молекулярным весом не свыше нескольких сотен кислородных [c.8]

Вторая группа дисперсных систем, получивших название коллоидно-дисперсных, является основным объектом изучения коллоидной химии. Системы этой группы и получили название коллоидов, или коллоидных систем. Структурной и кинетической единицей в них являются не ион и не молекула в общем смысле, а либо комплекс (агрегат), состоящий из обычных молекул, атомов или ионов, называемых мицеллой, либо макромолекула, т. е. молекула-полимер гигантских размеров 10 10 см, обладающая молекулярным или частичным весом в десятки и сотни кислородных единиц. В качестве примера в табл. 71 приведены размеры молекул некоторых соединений, коллоидных частиц и некоторых клеток. [c.357]

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]

Молекулярно- и ионно-дисперсные системы всесторонне исследуются в физической химии. Коллоидные дисперсные системы являются основным объектом изучения коллоидной химии. В этих системах кинетической и структурной единицей являются не ион и не молекула в обычном смысле, а либо комплекс (агрегат) из обычных молекул, атомов или ионов, называемых мицеллой, либо макромолекула, т. е. молекула-полимер больших размеров см, с молекулярным или частичным весом в десятки и сотни тысяч кислородных единиц. Коллоиднодисперсные системы отличаются высоко развитой поверхностью, [c.296]

Основываясь на положениях, разработанных П. А. Ребиндером для оценки нелинейного поведения сложных коллоидных объектов, 3. И. Сюняев ввел понятия нефтяные дисперсные системы (НДС), сложные структурные единицы (ССЕ), экстремальное состояние и другие, которые вошли в научно-техническую литературу, посвященную исследованию нефтей и нефтепродуктов и процессам их переработки. [c.172]

Добываемая нефть содержит значительное количество воды, механических примесей, минеральных солей. Поступающая на переработку нефтяная эмульсия подвергается обезвоживанию и обес-соливанию. Характерными чертами нефтяных эмульсий являются их полидисперсность, наличие суспендированных твердых частиц в коллоидном состоянии, присутствие ПАВ естественного происхождения, формирование при низких температура х структурных единиц. По данным [144] в процессе диспергирования капель воды в нефти образуется до триллиона полидисперсных глобул в 1 л 1%-ной высокодисперсной эмульсии с радиусами 0,1 10 мк, образующаяся нефтяная эмульсия имеет большую поверхность раздела фаз. Высокие значения межфазной энергии обуславливают коалесценцию глобул воды, если этому процессу не препятствует ряд факторов структурно-механический барьер, повышенные значения вязкости дисперсионной среды. Установлено, что повышению структурно-механической прочности межфазных слоев в модельной системе типа вода — мас о — ПАВ способствует добавка частиц гЛины [145]. Агрегативная устойчивость нефтяных эмульсий обеспечивается наличием в них ПАВ — эмульгаторов нефтяного происхождения так, эмульгаторами нефтяных эмульсий ромашкинской и арланской нефтей являются смолисто-асфальтеновые вещества, а эмульсий мангышлакской нефти алканы [144]. Интересные результаты об изменении степени дисперсности нефтяных эмульсий в зависимости от pH среды и группового состава нефтей получены в работе [146]. Механизм разрушения нефтяных эмульсий состоит из нескольких стадий столкновение глобул воды, преодоление структурно-механического барьера между rлoбyJ лами воды с частичной их коалесценцией, снижение агрегативной устойчивости эмульсии, вплоть до полного расслоения на фазы. Соответственно задача технологов состоит в обеспечении оптимальных условий для каждой стадии этого процесса, а именно - снижении вязкости дисперсионной среды (до 2—4 ммУс) при повышении температуры до некоторого уровня, определяемого групповым составом нефти, одновременно достигается разрушение структурных единиц уменьшении степени минерализации остаточной пластовой воды введением промывной воды устранении структурно-механического барьера введением определенных количеств соответствующих ПАВ — деэмульгаторов. Для совершенствования технологических приемов по обессоливанию и обезвоживанию нефтей требуется постановка дальнейших исследований по изучению условий формирования структурных единиц, взаимодействия [c.42]

Ранее предполагалось, что коллоидные объекты являются системами, степень дисперсности которых слабо зависит от внешних условий. Иная картина складывается при исследовании НДС. Для выявления оптимальных технологических параметров воздействия на нефтяное сырье в процессе его переработки многочисленными экспериментами было показано, что свойства НДС и размеры ССЕ существенно зависят от степени воздействия внешних факторов. Под их влиянием происходят полиэкстремальные изменения свойств и параметров микроструктурь НДС. В зависимости от особенностей нефтетехнологических процессов целесообразно одни осуществлять при минимальных значениях размеров ядра структурных единиц, а другие — при максимальных. [c.176]

Как следует из вышеизлох<енного, в любом случав мицеллы электронейтральны. Они как бы представляют собой структурные единицы коллоидной системы. [c.211]

Ядро коллоидной частицы с адсорбированными зарядообразующими ионами притягивает к себе из среды ионы противоположного знака заряда. Зарядообразующие ионы и противоионы гидратированы, и поэтому вместе с ними в коллоидную частицу приходит вода, молекулы которой создают гидратную оболочку. Весь этот комплекс перемещается в растворе как единое целое, его и называют коллоидной частицей. В состав коллоидной частицы входит только часть имеющихся в системе противоионов, их называют связанными. Другая часть противоионов остается в дисперсионной среде (в жидкой фазе). Эти противоионы называют свободными. Они дают заряд дисперсионной среде. Все сочетание, состоящее из коллоидной частицы и эквивалентной ей части дисперсионной среды (гидратированных свободных противоионов), называют мицеллой. Мицеллу считают структурной единицей коллоидного раствора. [c.172]

Молекулярно- и ионно-дисперсные системы всесторонне исследуются в физической химии. Коллоидные дисперсные системы являются основным объектом изучения коллоидной химии. В этих системах кинетической и структурной единицей являются не ион и не молекула в обычном смысле, а либо комплекс (агрегат) из обычных молекул, атомов или ионов, называемых мицеллой, либо макромолекула, т. е. молекула-полимер больших размеров10 —10- см, [c.298]

Такие парамагнитные органические системы как нефть, нефтепродукты, каменноугольные смолы, смолы пиролиза, нефтяные и каменноугольные пеки, ряд полисопряженных полимеров, диспергированных в ароматических растворителях, являются коллоидными системами, в которых высокомолекулярные соединения группируются в дисперсной фазе, а низкомолекулярные соединения — в дисперсионной среде. В нефтяных дисперсных системах асфальто-смолистые вещества агрегатиррваны в ядрах сложных структурных единиц, которые диспергированы в мальте- [c.20]

Вероятно, процесс образования вторичных структур протекает на основе уже имеющихся в растворе пачечных образований, аналогичных роям, обнаруживаемым в низкомолекулярных жидкостях. Но эти рои или пачки не следует идентифицировать с коллоидными частицами, поскольку растворы полимеров являются термодинамически равновесными системами. Однако 1ШД0 напомнить, что рои, достигающие довольно больших размеров, существуют продолжительное время. Благодаря этому они могут являться теми первичными структурными элементами, из которых строятся все более сложные структуры. В зависимости от условий эти первичные структуры — пачки цепей — могут быть более или менее регулярными, от чего будет зависеть характер образующихся в дальнейшем вторичных структур. Поэтому благодаря возможности образования регулярных по строению и одинаковых по размеру структурных единиц можно получить и единичные кристаллы. Условия возникновения единичных кристаллов особенно благоприятны в монодисперспых системах. [c.154]

Многочисленные исследования изменения структурно-механических свойств смазок [17, 20, 21, 34, 35] и других коллоидных систем [7, 14, 40] под влиянием различных ПАВ выявили общий механизм их действий. Согласно П. А. Ребиндеру, в основе этого действия лежит эффект пентизации и стабилизации структурных элементов [14]. Малые концентрации ПАВ или добавок резко повыща-ют прочность вследствие пентизации и увеличения числа контактов частиц в единице объема системы. Увеличение концентрации ПАВ препятствует взаимодействию частиц за счет усиления адсорбции и понижает прочность коллоидной системы. [c.22]

Особыми свойствами обладают высокомолекулярные соединения с молекулярной массой, выражающейся десятками и сотнями тысяч, а иногда и миллионами единиц. Растворы таких веществ представляют собой однофазные, термодинамически устойчивые, обратимые системы. Однако, несмотря на то, что в данном случае высокомолекулярные соединения находятся в истиннорастворенном состоянии, их растворы обладают некоторыми свойствами коллоидных систем. Это объясняется тем, что макромолекулы по своим размерам приближаются к коллоидным частицам, и граница их контакта с дисперсионной средой подобна межфазной поверхности в гетерогенных системах. В подобных случаях, когда частицы находятся как бы на грани перехода в самостоятельную фазу, возможно расхождение структурных и термодинамических критериев фазового состояния, проявление гомогенности по одним свойствам и гетерогенности по другим. [c.53]

Структурообразование в концентрированных и грубодисперсных системах имеет ряд существенных особенностей, по сравнению с этим процессом в разбавленных коллоидных растворах. Высокая концентрация системы и малая интенсивность броуновского движения при малом радиусе частиц приводит к тому, что они оказывают друг на друга высокие удельные контактные давления (давление, отнесенное к единице площади контакта). В этих условиях ионные слои не могут достаточно эффективно защитить частицы от слипания. К тому же в некоторых системах недостаток дисперсионной среды препятствует нормальному развитию диффузных слоев. В таких условиях часто преобладающую рюль играет стабилизация поверхностно-активными веществами, формирующими на частицах полимолекулярные структурно-механические барьеры, препятствующие непосредственному взаимодействию частиц. [c.252]

Изучение изменения структурно-механических свойств плгстичных смазок и других коллоидных систем под влиянием добавок различных поверхностно-активных веществ (ПАВ) позволило выявить общий механизм их действия. Согласно [1], в основе этого действия лежит эффект пептизании и стабилизации структурных элементов коллоидных систем. Малые добавки ПАВ вызывают повышение прочности системы вследствие пептизации, т. е. увеличения числа контактов в единице объема. Увеличение концентрации добавок ПАВ повышает их адсорбцию иа частицах загустителя смазок, что препятствует связи структурных элементов. Снижение силы взаимодействия частиц вызывает падение прочности системы. [c.56]

Рассматривая структурную организацию ЭП как набор постепенно усложняющихся подсистем (структурных элементов), обладающих ограниченной автономностью, когда изменение структуры данной подсистемы связано с поведением остальных подсистем [3], целесообразно выделить следующие уровни структурной организации молекулярный, топологический, надмолекулярный [1] и микроуровень (коллоидно-дисперсный уровень организации системы [4, 5]). Для каждого уровня характерны свой набор элементов структуры, относительное взаимное их расположение и характер взаимодействия, а следовательно, свой характер тепловой и других форм движения [6]. Поэтому описание полимеров на всех уровнях структурной организации не может быть полным без учета подвижности соответствующих структурных элементов, что связано с их классификацией по стабильности [6]. Это особенно важно при рассмотрении надмолекулярной структуры. Для некристаллических (аморфных) состояний (а именно это — состояние, свойственное ЭП) характерно возникновение структур флукту-ационного характера, т. е. термодинамически неустойчивых, с ограниченным временем жизни т (т — мера кинетической стабильности флуктуационных структур). Кинетически стабильными можно считать те структурные элементы, время жизни которых превышает длительность исследуемого процесса [6]. Структурные элементы, способные перемещаться, получили название кинетических единиц. [c.38]

До настоящего времени мы не могли еще поставить подробное исследование вязкости пен, которое л огло бы выяснить их механические свойства как структурных систем, обладающих упругостью формы. Известно, что эмульсии, суспензии и коллоидные растворы, в которых образуется структурная сетка, обнаруживают отклонения от закона Пуазейля в области малых давлений. Количество вытекающей в единицу ьремени из капилляра жидкости растет в этих случаях непропорционально давлению, а в большей степени, т. е. соответствующая зависимость выражается не прямой, а кривой. В этих условиях система характеризуется не только вязкостью, но и сопротивлением сдвига, характеризующим прочность структуры. [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология