Надмолекулярные коллоидные образования

Вопрос об истинных значениях массы молекул асфальтенов, или об их молекулярном весе, имеет принципиальное научное значение для понимания важнейших физических свойств самых сложных по химическому составу и наиболее высокомолекуляр-ных по размерам молекул неуглеводородных составляющих нефти. Не менее важное значение имеет и знание истинных величин их молекулярных весов для решения вопроса о химической структуре и физическом строении этих твердых аморфных компонентов нефти. Неудивительно поэтому, что разработкой методов определения молекулярных весов асфальтенов и установлением связи между размерами их молекул и рядом фундаментальных физических их свойств, прежде всего реологическими свойствами и растворимостью, с образованием как истинных, так и коллоидных растворов, занимались многие исследователи на протяжении более 50 лет. Накоплен большой экспериментальный материал по изучению молекулярных весов смол и асфальтенов, выделенных из сырых нефтей, из тяжелых остатков продуктов переработки, из природных асфальтов. Если для нефтяных смол нет существенного расхождения в значениях молекулярных весов, полученных разными исследователями (обычно значения молекулярных весов лежат в пределах 400—1200), то для асфальтенов уже можно наблюдать большие расхождения. Данные, полученные различными методами, лежат в весьма широких пределах от 2000—3000 до 240 000—300000. Совершенно ясно, что самые низкие значения должны быть отнесены к собственно молекулам асфальтенов, т. е. истинным молекулярным их величинам. Значения же молекулярных весов в пределах от 10000 до 300 ООО соответствуют надмолекулярным частицам асфальтенов, т. е. ассоциатам молекул асфальтенов различной степени сложности. Значения молекулярных весов этих ассоциатов, или мицелл, зависят от многих факторов, но прежде всего от растворяющей способности и избирательности применяемых растворителей и концентрации асфальтенов в растворах. Весьма существенно на значениях найденных молекулярных весов частиц сказываются чистота и степень разделения по размерам молекул [c.69]

Объединение макромолекул в надмолекулярные коллоидные образования идет настолько обратимо и легко, что реальные системы часто состоят из сосуществующих и находящихся в термодинамическом равновесии макромолекул и ассоциатов. Разделить их изучение столь же трудно, как и в теории растворов выделить дисциплины, изучающие в отдельности ионы, нейтральные молекулы [c.15]

Коллоидно-химические представления об образовании ассоциа-тов, различного рода комплексов и надмолекулярных структур со временем, очевидно, позволят создать теоретические основы компаундирования и объяснить имеющиеся отклонения от аддитивности по многим показателям. В настоящее время разработка рецептур смешения высокооктановых бензинов почти лишена научной базы. В расчетах часто используют не фактические свойства тех или иных компонентов, а условные характеристики смешения, учитывающие поведение данного компонента в конкретном базовом бензине. Основные законы, определяющие характеристики смешения, не выяснены, поэтому при компаундировании прибегают к эмпирическим методам расчета. [c.160]

Исходя из исследования поверхностей активности асфальтенов [267, 268] в интервале 20—150°С была найдена критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) в групповых компонентах соответствующих нефтяных остатков. Показано, что истинные растворы получаются при массовом содержании асфальтенов 0,005—0,6 %. Более концентрированные растворы образуют гетерогенные дисперсные системы. При дальнейшем концентрировании образуются первичные надмолекулярные образования и затем асфальтены выделяются в отдельную фазу. Частицы асфальтенов в коллоидных системах имеют размеры 2—30 нм и образуют коацерваты размером до 2 мк. Размеры асфальтеновых частиц [c.280]

Термополиконденсация ведет к увеличению относительного содержания в нефтяной системе тяжелых компонентов с высокими потенциалами парного взаимодействия - в основном смол, асфальтенов и более конденсированных компонентов. Это, в свою очередь, даже в случаях переработки легких продуктов приводит к возникновению центров ассоциации и образованию развитой надмолекулярной структуры. Она определяет коллоидное строение большинства нефтепродуктов. [c.27]

Этим термином в литературе часто обозначали коллоидную частицу совместно с ее ДЭС. Мы не пользовались термином мицелла в указанном широком смысле, сохранив его для обозначения надмолекулярных образований, возникающих в растворах ПАВ и ВМС. [c.321]

Этим термином ра[1ее часто обозначали коллоидную частицу совместно с окружающим ее ДЭС, Мы не пользуемся термином мицелла в указанном широком смысле, сохранив его, в согласии с современной терминологией, для обозначения надмолекулярных образований, возникающих в растворах ПАВ (н В.МС), как ионных, так и неионных. [c.307]

Итак, несмотря на малый радиус действия молекулярных сил между двумя частицами, роль этих сил возрастает, когда во взаимодействие вступают конденсированные тела. Теоретические расчеты и прямые эксперименты, подтвердившие наличие значительных межмолекулярных сил, сравнительно медленно убывающих с расстоянием, играют огромную роль в понимании механизма многих поверхностных явлений, в том числе и адгезии. Имеются многочисленные свидетельства того, что молекулярное поле твердой поверхности не ограничивается расстоянием в несколько ангстремов, а простирается значительно дальше. Поэтому есть все основания говорить о трехмерных аспектах поверхностных явлений [331, о влиянии твердой поверхности на структуру и свойства прилегающих слоев второй фазы и других проявлениях пристенного эффекта , вызванного дальнодействием поверхностных молекулярных сил. Дальнодействующие эффекты обусловливают влияние поверхности твердого тела на структуру прилегающего слоя жидкости, наблюдаются в коллоидных системах, при адсорбции, катализе, росте кристаллов и явлении граничного трения [29, 34—41]. Несомненно, немалую роль эти эффекты играют и при адгезии. В гл. И будет подробно рассмотрен вопрос о влиянии твердой поверхности на структуру и свойства прилегающих слоев. Здесь мы ограничимся некоторыми примерами, наиболее ярко иллюстрирующими эффекты дальнодействия, и отметим, что в случае полимерных адгезивов и покрытий они проявляются особенно четко благодаря особенностям структуры этих материалов — наличию крупных надмолекулярных образований. [c.19]

Приведены экспериментальные данные по модифицированию коллоидными частицами металла надмолекулярной структуры изотактического полипропилена. Показано, что в присутствии коллоидных частиц свинца происходит не только дополнительное упорядочение звеньев цепей макромолекул в кристаллическом полимере, но и более глубокое упорядочение внутри сферолитов. Введение коллоидных частиц свинца в полипропилен дает возможность регулировать образование структурных элементов по их размерам и форме. [c.221]

Механизм действия композиций УЩР + полимер на проницаемость пористых сред подобен ранее рассмотренному для растворов УЩР. Коагулирующие коллоидные частицы способны образовывать крупные агрегаты, кольматирующие поровые каналы, или сорбироваться на их поверхности. В высокопроницаемых пористых средах основным процессом становится образование крупных агрегатов УЩР. Входящий в состав композиции полимер образует надмолекулярные комплексы с гуминовыми частицами (ПАА), а также структу- [c.61]

Существование многофазных высокомолекулярных дисперсных систем было доказано реологическими исследованиями Трапезникова [33], который обнаружил в растворе ассоциаты макромолекул, существовавшие в течение длительного времени. Эти факты позволяют рассматривать возникающие надмолекулярные структуры как равновесные микрогетерогенные образования, подобные лиофильным коллоидным системам. [c.57]

Физико-химия полимеров в значительной степени под влиянием успехов современной коллоидной химии как физико-химии поверхностных явлений в дисперсных системах и физико-химической механики дисперсных структур сталкивается с необходимостью рассмотрения процессов, приводящих к возникновению межфазных границ, т. е. возникновению гетерогенности (двух- или много-фазности) в первоначально истинном растворе полимера при повышении его концентрации или при изменении температуры, например, при гелеобразовании, или в блочных полимерах при частичном образовании кристаллической дисперсной фазы, сосуществующей с аморфной средой. Возникновение так называемых надмолекулярных структур зачастую сводится к образованию частиц новых фаз, так что система, в которой эти процессы происходят, становится двухфазной, с явно выраженной поверхностью раздела. [c.262]

Чтобы завершить общую классификацию упорядоченных полимерных систем, которые непосредственно или условно могут быть отнесены к жидкокристаллическим системам, следует напомнить об упоминавшихся в предыдущей главе организованных коллоидных системах, обозначенных термином тактоиды . Асимметричные надмолекулярные образования, способные давать упорядоченные структуры, встречаются не только среди неорганических систем. Кроме указанного ранее вируса табачной мозаики можно было бы отметить и водные дисперсии продуктов дозированного гидролиза целлюлозы 17]. Этот материал представляет собой кристаллиты целлюлозы, образующиеся после разрушения более доступной аморфной части целлюлозного материала. Кристаллиты, выделенные при гидролизе, резко асимметричны по форме и образуют в водной среде своеобразные по свойствам систе.мы. Их поведение. может быть описано с позиций перехода взвеси в анизотропную систему. [c.38]

Все изложенное выше показывает, что теория адсорбции полимеров и теория адгезии являются важнейшими составляющими физической (или коллоидной) химии наполненных полимеров. В дальнейшем будет подробно рассмотрено возникновение молекулярной, надмолекулярной и химической гетерогенности в наполненных полимерах [53]. Существование различных уровней гетерогенности также позволяет определить физическую химию наполненных полимеров как раздел коллоидной химии, касающийся образования и свойств полимерных гетерогенных дисперсных систем, в которых поверхностные явления играют существенную роль. [c.16]

Объединение макромолекул в надмолекулярные коллоидные образования идет настолько обратимо и легко, что реальные системы часто состоят из сосуществующих и находящихся в термодинамическом равновесии макромолекул и ассоциатов. Разделить их изучение столь же трудно, как и в теории растворов выделить дисциплины, изучающие в отдельности ионы, нейтральные молекулы и ассоциаты. Следует отметить, кроме того, что структуры, образующиеся при соединении суспензоидных частиц (гели) часто обладают свойствами, весьма сходными с макромолекулярными структурами (студнями). Статистику гибких цепей используют в настоящее время не только для ВМС, но и для описания контактного и вращательного движения в структурированных типично дисперсных системах (гелях). [c.17]

Изучение свойств лиофильных коллоидов и отчасти исследования органозолей металлов явились для ученого переходным этапом от чистой коллоидной химии к проблемам только зарождавшейся в то время полимерной науки, в разработку которых он включился в середине 30-х годов. С этого времени его научная деятельность была почти пол ностью посвящена исследованиям высокомолекулярных соединений, или, как он сам это называл, изучению полимерного состояния вещества . За многие годы творческого труда В. А. Каргин сумел внести существенный вклад почти во все важнейшие разделы химии и физики полимеров. Природа полимерного состояния вещества и теория растворов, деформационные процессы в полимерах и природа ориентированного состояния, строение макромолекул и природа надмолекулярных образований, возникающих в процессах полимеризации, химических превращений макромолекул и при формировании полимерных тел из растворов и расплавов. Большое внимание в исследованиях В. А. Каргина было уделено процессам кристаллизации полимеров, свойствам кристаллических полимерных тел, процессам структурообразования в природных и синтетических по. лимерных электролитах, их свойствам в растворах и в твердом состоянии. [c.6]

Иногда о микрогетерогенных высокомолекулярных системах избегают говорить как о коллоидных, утверждая, что наблюдаемые в них глобулярные , пачечные и другие надмолекулярные образования (или надмолекулярные структуры ) являются не частицами диснерсных фаз, но флуктуациями, которые даже в стабильных растворах высокомолекулярных соединений могут достигать особенно крупных размеров и отличаются способностью к длительному существованию. Такое противопоставление неправомерно. Развивая подход Френкеля [c.319]

Иногда о микрогетерогенных высокомолекулярных системах избегают говорить как о коллоидных, утверждая, что наблюдаемые в них глобулярные , пачечные и другие надмолекулярные образования (или надмолекулярные структуры ) являются не частицами дисперсных фаз, но флуктуациями, которые даже в стабильных растворах высокомолекулярных соединений могут достигать особенно крупных размеров и отличаются способностью к длительному существованию. Такое противопоставление неправомерно, Развивая подход Френкеля [15], указавшего, что флуктуации могут быть гомофазными (гомогенными) и гетерофазными (гетерогенными), логичнее считать растворами системы, содержащие только достаточно малые гомофазные флуктуации системы же. [c.319]

Одним из перспективных путей является, на наш взгляд, метод введения коллоидных частиц металла, которые по своей дисперсности соизмеримы со структурной полидисперсностью надмолекулярных образований в полимерах. [c.91]

По мере увеличения размеров надмолекулярных образований мы переходим к коллоидно-дисперсным и микрогетерогенным системам. Такой подход оправдан и термодинамически, если в полимерной системе происходит фазовое или микрофазовое разделение. В связи с этим предлагается выделить следующий уровень структурной организа- [c.39]

В высококонцентрированных фосфатных растворах в результате межмолекулярного взаимодействия могут возникать надмолекулярные образования значительных размеров, в связи с чем, вероятно, в ряде работ [21, 22] такие связующие называют. коллоидными. Однако прямых доказательств, подтверждающих правомерность применения такого термина, в литературе нет. [c.18]

Все это свидетельствует о том, что на ранних стадиях процесса полимеризации реакционная система не является истинным раствором линейных или разветвленных цепей, а представляет собой коллоидную дисперсию, в которой роль дисперсной фазы выполняют сшитые макро-цепные образования. Форма таких частиц зависит от надмолекулярной организации олигомера или мономера, состава полимерной композиции и условий проведения реакции. Морфология частиц определяется прежде всего гибкостью, размером и физическим взаимодействием макромолекул со средой. По мере протекания реакции наблюдается увеличение числа первичных частиц без значительного изменения их размера. Затем число их уменьщается, а размер увеличивается вследствие набухания в среде и взаимодействия друг с другом в результате ветвления поверхностных функциональных групп, что приводит к потере текучести системы и гелеобразованию. [c.85]

При рассмотрении структуры отдельных частиц асфальтенов следует учитывать их происхождение (нативные, подвергнутые термической деструкции), а также возраст нефти. Асфальтены, выделенные из остатков вакуумной перегонки, характеризуются меньшим содержанием водорода и более высоким содержанием гетероатомов, чем нативные. Нативные асфальтены, вьщеленные из молодых нефтей, характеризуются линейной надмолекулярной структурой, в которой связи между структурными блоками осуществляются метиленовыми цепочками [19]. Асфальтены более старых нефтей, прошедшие стадию глубокого катагенеза, имеют пачечную макроструктуру [25]. По этой модели (рис. 1.6) асфальтены ббразуют трехмерную структуру из ряда монослоев полициклических конденсированных аренов. Монослой (рис. 1.7) имеет М 800-3500, а образованная этими частицами слоистая структура М 5 500—5 900. Ассоциаты, образованные слоистыми частицами, могут иметь М 37 ООО-100 ООО. В настоящее время пйлучило всеобщее признание объяснение высоких значений молекулярной массы асфальтенов склонностью их к ассоциации с образованием коллоидных частиц различных размеров [23, 25]. [c.24]

Также были изучены реологические и фильтрационные характеристики стабильного золя кремниевой кислоты и его композиции с ПАА (см.табл.11). При смешении с минерализованными водами Сиа-лит-30-50 образует гели и гелеобразные осадки. Добавка Сиалита-30-50 повышает вязкость растворов ПАА. При взаимодействии коллоидных частиц кремниевой кислоты и молекул ПАА происходит образование надмолекулярных комплексов. При постоянной концентрации ПАА зависимость вязкости раствора Сиалит-30-50 + полимер от концентрации Сиалита-30-50 описывается следующим уравнением (табл.36) [c.110]

Большое количество экспериментальных данных, показывающих способность нефтяных систем изменять свою внутреннюю организацию под воздействием внешних факторов [126-129] и с течением времени [142, 123-125], позволило установить, что нефтеподобные системы являются термодинамическими подвижными системами, в которых непрерывно осуществляются гомолитические переходы диамагнитных молекул в парамагнитные и обратно, и что именно парамагнитные молекулы и гомолетические процессы вызывают переорганизацию надмолекулярных структур (НДС), т.е. определяют поведение системы в целом. Это привело к пониманию равновесной динамики коллоидного состояния сложных объектов, в частности условий образования, стабилизации радикалов и их рекомбинации в НДС при изменении внешних условий [81, 130, 131, 132, 82, 133-135]. [c.73]

Совместный анализ результатов, приведенных на рис. 12.39 и 12.41, показывает роль компонентов масел в формировании коллоидных частиц из смол и асфальтенов. При наличии смол или асфальтенов пфестройка комплексов происходит уже при небольшом избытке одного из компонентов. В присутствии масел для такой перестройки требуется довольно большой избыток одного из компонентов. Таким образом, компоненты масел в б1пумах участвуют в образовании сольватных оболочек, стабилизирующих надмолекулярные структуры [c.790]

В последние годы (см. обзоры и литературу к гл. П) в полимерах открыты многие формы надмолекулярных структур пачки молекул пачки, сложенные в ленты и пластины сферолиты и монокристаллы лентообразные и пластинчатые образования из сферолитов и др. Все эти формы наблюдаются в кр 1сталличе-ских полимерах и лишь первичные формы (пачки и ленты, составленные из пачек)—в аморфных полимерах. Наиболее характерными надмолекулярными структурами в аморфных полимерах являются пачки, а в кристаллических—сферолиты, имеющие размеры коллоидных частиц. [c.132]

Даже в довольно разбавленных растворах макромолекулы упорядоченно располагаются друг около друга отдельными участками с появлением надмолекулярных образований флуктуационного характера как глобулярного, так и фибриллярного типа [146 147]. Поэтому вероятность такого упорядочивания в отверждающихся олигомерных системах весьма высока. Вторая причина связана с ассоциацией молекул реагирующих компонентов в результате межмолекулярного взаимодействия между полярными функциональными группами. Локальное концентрирование функциональных групп обусловливает микрорасслоение системы и аномальное повышение скорости реакций в микрообъемах. Молекулы, содержащие полярные и неполярные группировки, характеризуются поверхностно-активными свойствами, что также влияет на закономерности гелеобразования в этих системах. Таким образом, необходимость изучения коллоидно-химических факторов процесса очевидна и при сшивании олигомеров с образованием жестких сеток. [c.72]

Совместный анализ результатов, приведенных на рис. 38П и 40П, показывает роль компонентов масел в формировании коллоидных частиц из смол и асфальтенов. При наличии смол или асфальтенов перестройка комплексов происходит уже при небольшом избытке одного из компонентов. В присутствии масел для такой перестройки требуется довольно большой избыток одного из компонентов. Таким образом, компоненты масел в битумах участвуют в образовании сольватных оболочек, стабилизрфующих надмолекулярные структуры. Химический состав масляного компонента оказывает значительное влияние на структурномеханическую прочность нефтепродуктов и битумов. [c.757]

С этой целью мы исследовали влияние частиц свинца коллоидных размеров на кристаллизацию изотактического полипропилена, для которого характерно образование большого набора различных по размерам и форме надмолекулярных структур. Исследованный нами полипропилен представлял собой высокодисг1ерсный порошок с атактичностью 3,8% и характеристической вязкостью в декалине при 135°, равной 2,95. [c.91]

Отправляясь по-прежнему от рис. 10, обсудим некоторые экспериментальные данные, касающиеся возникновения дискретных надмолекулярных структур в растворах. Простейшими дискретными структурами являются глобулы и пачки. В сущности нет га-какой разницы во внешнем виде и внутренней структуре моно- й многоценных глобул это симметричные, чаще всего сферические образования, внутри которых нет растворителя. В этом плане коллоидный раствор неотличим от молекулярно-дисперсного ниже бинодали и второй легко переходит в первый при увеличении концентрации в результате коалесценцпи молекулярных глобул. Но если глобулы. достаточно легко наблюдаемы, в частности электронно-микроскопи- [c.120]

При возникновении надмолекулярных структур действуют те же силы, что и при образовании вторичных молекулярных структур (если увеличивать степень полимеризации до бесконечности, сама граница между молекулярными и надмолекулярными структурами станет весьма зыбкой). Соответственно должна существовать и морфологическая аналогия между надмолекулярными и вторичными молекулярными структурами. В простейшем случае, когда фазовое равновесие не осложнено никакими избирательными взаимодействиями, эта аналогия перерастает в тождество при переходе клубок — глобула раствор одновременно молекулярно-дисперсный и коллоидный морфология мономолекулярной глобулы неотличима от морфологии глобулярного агрегата нескольких цепей. Эта аналогия сохраняется до известной степени и при наличии избирательных взаимодействий. Так, флуктуационным сеткам в растворах дифиль-ных сополимеров предшествует образование вулканизационных молекулярных структур, а образованию мезоморфных слоистых гелей — возникновение молекулярных мицелл, т. е. молекулярных слоистых структур со сферической симметрией. И даже в наиболее сложных случаях специфических взаимодействий образованию кристаллосольватной фазы предшествует возникновение организованного комплекса макромолекулы с растворителем, при котором меняется конфигурация, конформация или жесткость цепи. [c.135]

Как уже отмечалось, упорядоченные по взаимному расположению частиц системы образуются не только веществами, в которых элементарными частицами являются асимметричные (и дифильные) молекулы, но и асимметричные надмолекулярные образования. Сюда относятся различные коллоидные системы, включая также такие, как взвеси удлиненных кристаллитов пятиокиси ванадия и некоторых типов глин с пластинчатой структурой частиц. Аналогичные упорядочения наблюдаются в биологических системах, в частности в водных дисперсиях вирусов, среди которых наиболее подробно изучен в этом отношении вирус табачной мозаики. В коллоидной химии для подобных систем, в которых происходит спонтанное самоупорядочение элементарных частиц, установился термин тактоиды . Этот термин был использован Флори и для систем жесткоцепной полимер—растворитель, хотя по своему строению макромолекулы жесткоцепных полимеров нельзя непосредственно отнести к надмолекулярным образова- [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология