Устойчивость коллоидных систем

Применение эмульгаторов обусловлено необходимостью повышения коллоидной растворимости (солюбилизации) мономеров при их эмульгировании в водных средах и образования устойчивых коллоидных систем в течение всего процесса полимеризации, а также на стадии отгонки мономеров из латекса. В производстве бутадиен-стирольных каучуков в настоящее время применяются только анионоактивные эмульгаторы. [c.244]

Эффективность депрессорных присадок при кристаллизации твердых углеводородов связывают с их полярностью, снижением сольватации молекул парафина молекулами масла, нарушением агрегативной устойчивости дисперсии парафина и повышением при этом компактности кристаллических агрегатов, образованием ассоциированных комплексов молекул присадки и твердых углеводородов, что приводит к увеличению скорости фильтрования в процессе депарафинизации масляного сырья. Изучение влияния депрессорных присадок на поведение суспензий твердых углеводородов в сопоставлении с электрокинетическими исследованиями позволяет сделать вывод о возможной электростатической природе их действия. В работе [104], проведенной в этом направлении, в качестве критерия эффективности маслорастворимых присадок, используемых для интенсификации процесса депарафинизации, предложено значение энергетического барьера, создаваемого присадками на поверхности частиц дисперсной фазы в их суспензиях. Энергетический барьер учитывает кроме электрокинетического потенциала частиц дисперсной фазы и их размеры. В работе показана возможность применения маслорастворимых присадок для создания электрического заряда у частиц твердых углеводородов, обеспечивающего образование устойчивых коллоидных систем. Электрокинетические исследования реальных систем твердых углеводородов показали, что присадки, обладающие только депрессор-ным действием, эффективны в дистиллятном сырье. Для остаточного сырья следует использовать металлсодержащие многофункциональные присадки. Однако многокомпонентность масляных рафинатов, сложность состава твердых углеводородов и присутствие двух ПАВ при осуществлении процесса депарафинизации нефтяного сырья в присутствии присадок сильно усложняют изучение механизма кристаллизации твердых углеводородов, что, в свою очередь, затрудняет направленный поиск наиболее эффективных присадок для интенсификации этого процесса. [c.171]

Из коллоидной химии известно, что любая дисперсная система обладает агрегативной и кинетической устойчивостью, которые, в свою очередь, зависят от наличия факторов стабилизации и дестабилизации дисперсной системы. Наличие и действие указанных факторов определяется физикохимическими и электрокинетическими свойствами компонентов, входящих в дисперсную систему. Таким образом, целесообразно предварительно рассмотреть современное состояние и основные положения теории устойчивости коллоидных систем с жидкой дисперсионной средой во внешних электрических полях. [c.6]

Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем. Подобно молекулам истинного раствора, коллоидные частицы золей находятся в непрерывном беспорядочном движении (рис. 25). Интенсивность движения быстро уменьшается по мере увеличения размеров частиц. Непрерывное движение препятствует оседанию частиц и является одной из причин устойчивости коллоидных систем, Беспорядочное движение коллоидных частиц получило название броуновского движения — по имени первого его наблюдателя ботаника Броуна. Причиной видимого движения коллоидных час- [c.75]

Таким образом, агрегативная устойчивость коллоидных систем обусловливается термодинамическими и кинетическими факторами. Термодинамические факторы, действие которых направлено на снижение поверхностного натяжения и увеличение энтропии, уменьшают вероятность эффективных соударений между частицами, создают потенциальные барьеры. Кинетические факторы снижают скорость столкновения частиц и связаны в основном с гидродинамическими свойствами системы. [c.160]

При рассмотрении комплекса вопросов, связанных с устойчивостью битумных эмульсий, следует различать их устойчивость при хранении (стабильность) и устойчивость к распаду на поверхности (см. главу 4.1). Под устойчивостью коллоидных систем вообще, и битумных эмульсий - в частности, понимают способность системы сохранять свой состав неизменным, когда концентрация дисперсной фазы и распределение частиц по размерам остаются постоянными во времени. В общем случае различают два вида устойчивости [c.118]

ПРИЧИНЫ УСТОЙЧИВОСТИ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ [c.83]

Устойчивость коллоидных систем. По устойчивости коллоидные системы сильно различается. Некоторые из них могут сохраняться без изменения длительные периоды времени другие, будучи более чувствительными к различным воздействиям, оказываются сравнительно нестойкими третьи, вследствие очень малой стойкости, с трудом могут быть получены. [c.508]

Н. П. Песков ввел (1922) понятия о кинетической и об агрегативной устойчивости коллоидных систем, соответственно устойчивости в отношении процессов седиментации и в отнощении изменения размеров частиц (главным образом коагуляции). [c.509]

В отличие от истинных растворов проблема устойчивости коллоидных систем носит принципиально важный характер, так как последние в своем большинстве не находятся в состоянии термодинамического равновесия. [c.27]

Самопроизвольное диспергирование. Весьма интересно явление самопроизвольного образования равновесных и устойчивых коллоидных систем. Опыт показывает, что в отдельных случаях твердое тело или жидкость могут самопроизвольно диспергироваться в жидкой среде с образованием двухфазной, но термодинамически устойчивой коллоидной или микрогетерогенной системы. Такие системы, полученные в результате самопроизвольного диспергирования, П. А. Ребиндер, как уже мы указывали в гл. I, предлагает называть лиофильными коллоидными системами, поскольку при этом достаточно сильно выражено взаимодействие между веществом дисперсной фазы и средой. [c.236]

Как было показано ранее, вопросы агрегативной и кинетической устойчивости коллоидных систем изучаются на протяжении многих лет. В последние десятилетия интенсивно развиваются исследования устойчивости, однако методические разработки в этом направлении весьма ограниченны. Основное внимание уделяется методам, позволяющим косвенно определять устойчивость нефтяных дисперсных систем при обычных или повышенных температурах. В условиях комнатных температур определяют кажущуюся устойчивость в среде растворителя. Сущность одного из методов заключается в установлении седиментационным методом способности к расслоению разбавленных нефтяных дисперсных систем [31, 148]. Критерием оценки в этом случае является фактор устойчивости, представляющий собой отношение концентраций дисперсной фазы, устанавливаемое за фиксированное время центрифугирования исследуемого раствора в двух слоях, отстоящих на определенном расстоянии друг от друга в направлении сил осаждения. Чаще всего с помощью фотоэлектроколориметра определяют концентрацию асфальтенов в верхнем и нижнем слоях раствора исследуемого нефтепродукта. При этом для каждого из исследуемых нефтепродуктов необходимо построение калибровочных графиков в координатах оптическая плотность — концентрация асфальтенов в используемом растворителе, что усложняет и делает более длительным исследование по этому методу. Предложено определять склонность компонентов нефтяной дисперсной системы к ассоциации и осаждению при помощи соотношения [c.270]

Термодинамически неустойчивые системы могут быть до некоторых размеров частиц дисперсной фазы кинетически устойчивы. Потеря кинетической устойчивости приводит практически к разрушению коллоидной системы и превращению ее в качественно другую систему, например, грубую дисперсию. Возможно регулировать агрегативную и кинетическую устойчивость системы, воздействуя на процесс коагуляции частиц дисперсной фазы, например созданием на их поверхности защитных слоев путем введения различных добавок. Устойчивость коллоидных систем может изменятся также за счет формирования вокруг дисперсных частиц сольватных слоев из молекул растворителя. [c.24]

В частности, устойчивость коллоидных систем с жидкой дисперсионной средой может быть обусловлена наличием достаточно развитых сольватных слоев, сформированных из молекул среды. По мнению Воюцкого [17], образование достаточно развитых сольватных слоев маловероятно для коллоидных систем с лиофобной дисперсной фазой, то есть такой, которая обладает слабым энергетическим взаимо- [c.48]

Ребиндер [18] неоднократно обращал внимание на устойчивость коллоидных систем в предельно стабильном состоянии и указывал на увеличение скорости оседания суспензий при дальнейшем увеличении концентрации стабилизатора. Понижение устойчивости связывалось также с уменьшением толщины стабилизирующих защитных оболочек. [c.49]

В нем участвуют только растворенные молекулы. По этой причине для коллоидных систем гораздо большее значение имеет непосредственное слипание частиц при соударениях. Этот процесс называется коагуляцией или флоккуляцией. Если дисперсная фаза золя жидкая или газообразная (эмульсин или пены), то процесс может продолжаться до слияния отдельных капель и пузырьков, т. е. до коалесценции. Любое соединение частиц, наступающее при коагуляции, приводит к изменению состояния коллоидной системы и в этом смысле нарушает ее устойчивость. Вот почему Песков, говоря об агрегативной устойчивости коллоидных систем, подразумевал под этим отсутствие коагуляции. Если процесс агрегации частиц, связанный с коагуляцией золя, происходит в достаточно высокой степени, то система теряет свою устойчивость по отношению к действию сил тяжести и коллоидные частицы седиментируют. [c.193]

Таким образом, -потенциал является мерой устойчивости коллоидных систем. При уменьшении -потенциала их устойчивость снижается, но это справедливо только для мало концентрированных золей. [c.81]

Устойчивость коллоидных систем зависит от действия трех факторов электрического, структурно-механического и кинетического. [c.83]

Такое же защитное действие на гидрофобные коллоиды оказывают поверхностно-активные вещества (ПАВ), но в этом случае большое значение имеет характер ориентации ПАВ в адсорбционном слое. Устойчивость коллоидных систем е водной среде более высокая, если полярные группы ПАВ адсорбционного слоя обращены в воду, так как только при этом увеличивается гидрофиль-ность поверхности. Установлено, что адсорбционные слои не всегда бывают сплошными. Во многих случаях стабилизация системы наступает при покрытии монослоем всего 40—60% поверхности коллоидных частиц, когда защитный слой имеет прерывный характер. Но максимальная устойчивость некоторых коллоидных систем зависит от образования полного мономолекулярного слоя (например, при добавлении желатина к золям золота или суспензиям кварца). [c.84]

Поскольку коллоидные системы, обладающие большой удельной поверхностью и большой свободной энергией, являются принципиально неравновесными системами, к ним неприложимо известное правило фаз. Такие системы, очевидно, всегда будут стремиться к равновесному состоянию, отвечающему разделению системы на две сплошные фазы с минимальной межфазной поверхностью, хотя это равновесие практически может никогда и не наступить. Термодинамическое толкование причин устойчивости или неустойчивости коллоидных систем чрезвычайно просто. Однако, как и всякая термодинамическая трактовка, это объяснение формально, т. е. она не раскрывает сущности свойства агрегативной неустойчивости. Кроме того, термодинамика не устанавливает связи между свободной энергией системы и тем, как долго система может пребывать в неравновесном состоянии. Поэтому более полным в данном случае является объяснение агрегативной неустойчивости или устойчивости коллоидных систем с позиций физической кинетики. [c.19]

Мы уже знаем, что агрегативная устойчивость коллоидных систем может определяться одноименным зарядом коллоидных [c.231]

Действие противоположно заряженных коллоидов. Устойчивость коллоидных систем, как отмечалось выше, обусловлена зарядом частиц. Если в такую систему ввести другой коллоид, с противоположно заряженными частицами, то возможна взаимная нейтрализация зарядов частиц и коагуляция коллоидов. Этот принцип применил Тимофеюк для коагуляции кремневой кислоты. [c.83]

Впервые качественный подход к изучению устойчивости золей наметили Кальман и Вильштеттер в 1932 г. Первые количественные расчеты были произведены Б. В. Дерягиным в конце 30-х годов и затем завершены в работе Б. В. Дерягина и Л. Д. Ландау (1941 г.). Аналогичный подход к изучению устойчивости коллоидных систем в дальнейшем был развит и в работах голландских исследователей Фервея, и Овербека. По начальным буквам основных авторов возникшей физической теории коагуляции эту теорию теперь часто называют теорией ДЛФО. [c.290]

К вопросу об устойчивости коллоидных систем в неводных средах тесно примыкает вопрос о потере устойчивости гидрозолей при добавлении к ним [c.306]

Другим фактором устойчивости коллоидных систем является сол1ватация (гидратация) коллоидных частиц, т. е. адсорбция ими молекул растворителя. В результате этого коллоидные [c.105]

Согласно взглядам, изложенным в работе [180], низкомолекулярные парафиновые углеводороды (пропан, бутан, петролейный эфир и др.) растворяют адсорбированные на поверхности асфальтенов смолистые и ароматические углеводороды. По Б. В. Дерягину [57], при разбавлении дисперсионной среды парафиновыми углеводородами сольватная оболочка сжимается, что также приводит к снижению толщины адсорбированного слоя вокруг частиц н при их столкновении — к коагуляции. При сближении две одноименно заряженные частицы испытывают одновременно действи1 двух противоположных сил молекулярного притяжения и электростатических сил отталкивания. Устойчивость коллоидных систем, в том числе и нефтяных остатков, зависит от соотношения этих сил, изменение которых достигается природой сольвента, добавляемого в коллоидную систему. Введение в систему ароматических углеводородов, склонных к адсорбции на поверхности асфальтенов, способствует повышению толщины сольватных оболочек, что приводит к возрастанию расклинивающего эффекта и предохраняет частицы от слипания. [c.57]

В растворах полимеров, как и в золях, частицы (макромолекулы) находятся в тепловом движении, н поэтому понятие о гетерогенности пли гомогенности системы не может являться однозначным ирн всех условиях. В хороших растворителях молекула линейного полимера вытянута, в ней отсутствует однородное внут-ренее ядро, характерное для микрофазы. В плохих растворителях макромолекула свернута в компактную глобулу и ее можно рассматривать как частицу отдельной фазы. Такое свертывание макромолекул аналогично возникновению новых фаз. При формировании глобул происходит определенное ориентирование углеводородных цепей и полярных групп, подобное тому, как это наблюдается при образовании мицелл из молекул ПАВ. Максимальное межфазное натяжение на границе макромолекула — среда определяется, как и для всех термодинамически устойчивых коллоидных систем, уравнением Ребиндера и Щукина (VI. 32). [c.311]

Роль размера частиц дисперсной фазы в устойчивости растворов полимеров связывает их с другими коллоидными системами. Уже можно утверждать, что для систем с компактными сферическими частицами дисперсной фазы отклонения от идеальности хотя и меньше, чем для систем, содержащих линейные макромолекулы, но они все равно остаются отрицательными. Таким образом, только различие в размерах частиц дисперсной фазы и молекул дисперсионной среды вносит вклад в энтропийный фактор устойчивости коллоидных систем. Этот вклад возрастает для лиозолей, стабилизированных с помощью ПАВ и особенно высокомолекулярных соединений. [c.324]

Введение в производные сим-триазина в качестве фрагментов высших алкильных ра-дикалоя обесягчиЕает улучшение и растворимости в топливе и образование устойчивых коллоидных систем, что должно замедлять коагуляции предшественников осадков в твердую фазу [21]. [c.45]

При соударении двух частиц мелсду ними действуют силы как притяжения, так и отталкивания. Обычно считают, что первые силы — это силы вандерваальсова типа, тогда как в отношении вторых полагают, что они обусловлены взаимодействием заряженных поверхностей частиц. Когда преобладают силы притяжения, эффективность соударения велика, а устойчивость мала. Возрастание сил отталкивания затрудняет слипание частиц, т. е. повышает устойчивость системы. Следовательно, электрические свойства межфазной поверхности, наиболее отчетливо проявляющиеся при электрокинетических явлениях, должны иметь существенное значение для устойчивости коллоидных систем. Эти свойства сильно зависят от присутствия электролитов, чем и объясняется влияние последних на устойчивость коллоидов. [c.193]

В решении проблемы устойчивости коллоидных систем и их коагуляции наряду с выдающимися работами таких крупных зарубежных ученых, как Дюкло, ФреГшдлих и Кройт, весомый вклад внесли и наши советские ученые Н. П. Песков, А. И. Рабинович, П. А. Ребиндер и многие другие. [c.281]

Обычные коллоидные системы в отличие от молекулярных растворов вследствие наличия пове )хности раздела частиц с дисперсионной средой гетерогенны, большей частью термодинамически неравновесны и агрегативно неустойчивы. Именно поэтому проблема устойчивости. коллоидных систем является центральной проблемой коллоидной химии, а коагуляция составляет наиболее важный механизм перехода к более устойчивому состоянию для всех типичных коллоидных систем. [c.259]

Прежде чем перейти к обсуждению причин устойчивости и коагуляции лиозолей, рассмотрим теорию кинетики коагуляции, которая, кстати говоря, была разработана гораздо раньше 1 рии устойчивости коллоидных систем. [c.261]

Аналогично меняется характер кривых с изменением концентрации электролита. Таким образом, применяя указанные выше диаграммы, исследование агрегативной устойчивости коллоидных систем сводят к рассмотрению баланса сил молекулярного притяжения и электростатическсТго отталкивания. [c.276]

Представления о молекулярных силах притяжейия и электростатических силах отталкивания лежат в основе современной теории устойчивости и коагуляции ионностабилизованных коллоидных систем. Однако существуют и иные причины устойчивости коллоидных систем. Так, устойчивость коллоидных систем с жидкой дисперсионной средой может быть обусловлена образованием на, поверхности частиц достаточно развитых сольватных слоев из молекул дисперсионной среды. Способность подобных сольватных оболочек препятствовать слипанию частиц П. А. Ребиндер объясняет тем, что оболочки обладают сопротивлением сдвигу, мешающим их выдавливанию из зазора между частицами, а также тем, что на границе сольватного слоя и свободной среды отсутствует сколько-нибудь заметное поверхностное натяжение. По Б. В, Дерягину, причина неслипания двух сольватированных частиц при их сближении заключается в возникновении расклинивающего давления, обусловленного отличием структуры- граничных сольватных слоев от свойств объемной фазы. [c.281]

Наряду с термодинамическими факторами устойчивости, к которым следует отнести двойной электричес1й1Й слой и сольватную оболочку вокруг коллоидной частицы, на устойчивость коллоидных систем может в иять и прочность структурно-механического барьера, возникающего по тем или иным причинам на поверхности частицы. Этот фактор, согласно П. А. Ребиндеру, нельзя назвать термодинамическим, поскольку при удалении или разрыве оболочки, представляющей структурно-механический барьер, она не обязательно должна восстанавливаться самопроизвольно. Кроме того, у этой оболочки отсутствует равновесие с окружающей средой. [c.283]

Интересно, что системы, более стойкие к механическим воздей-(ствиям, обычно более стойки и к действию электролитов. Имеются данные, что механическая устойчивость коллоидных систем связана с их устойчивостью при старении. Связь между всеми этими факторами вполне понятна, так как механическая устойчивость, с одной стороны, и устойчивость лиозоля к электролитам и при хранении, с другой стороны, определяется одним и тем же фактором — свойствами двойного электрического слоя. [c.309]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология