Коллоиды стабилизация

Стабилизацию лиофобных дисперсных систем с помощью лиофильных коллоидов (в первую очередь, ВМС) называют защитным действием стабилизаторов (коллоидной защитой). Зигмонди предложил количественно оценивать защитное действие стабилизатора в золотых числах . Золотым числом называется максимальная масса стабилизатора (в миллиграммах), которая предотвращает коагуляцию 10 мл золя золота (изменение окраски от красной до синей) при добавлении 1 мл 10%-ного раствора хлорида натрия. Таким образом, чем больше золотое число , тем меньше защитное действие стабилизатора. Напрпмер, желатина имеет очень малое золотое число (0,01), что свидетельствует о ее сильном защитном действии. Несколько больше золотое число у гуммиарабика (0,5), еще больше у картофельного крахмала (20). Иногда за стандарт выбирают вместо золя золота золи серебра ( серебряное число ), конго рубинового ( рубиновое число ) и др. [c.340]

Как известно, устойчивость гидрофильных коллоидов обычно выше предсказываемой теорией ДЛФО, учитывающей молекулярное протяжение и электростатическое отталкивание. Однако лишь в последнее время удалось установить прямую связь между устойчивостью гидрофильных коллоидов и толщиной граничных слоев воды, оцененной независимыми методами. Для дисперсий кремнезема и алмаза экспериментально прослеживается влияние на их устойчивость pH дисперсионной среды и температуры. Причиной этого влияния является изменение дальнодействия структурных сил отталкивания, стабилизирующих дисперсию. Стабилизация дисперсий при низких pH связана с увеличением числа поверхностных ОН-групп, способных к образованию водородных связей с молекулами воды, что ведет к росту сил структурного отталкивания. Повышение температуры вызывает ослабление сетки направленных водородных связей в воде, что уменьшает дальнодействие структурных сил и приводит к снижению устойчивости дисперсий. Наблюдающаяся обратимость температурной зависимости устойчивости свидетельствует об обратимости структурной перестройки граничных слоев. [c.168]

ПАВ, уменьшая поверхностную энергию дисперсной системы, как бы защищают ее от возможного нарушения устойчивости. Поэтому повышение устойчивости дисперсных систем под влиянием ПАВ называют коллоидной защитой или стабилизацией коллоидов. В качестве стабилизирующих веществ для золей обычно, используют высокомолекулярные ПАВ, желатин, альбумин, казеин, крахмал, пектин, каучуки, мыла поливалентных металлов, гемоглобин, мыла щелочных металлов и т. д. [c.282]

Структурно-механическая стабилизация — надежный фактор устойчивости коллоидов. Ее широко применяют для суспензий минеральных вяжущих, строительных материалов (цемента, извести, гипса) в процессе их гидратационного твердения. Стабилизация осуществляется различными ПАВ лигносульфонатами кальция (ССБ), олеиновой кислотой и органическими соединениями типа полуколлоидов. [c.97]

Вопросы устойчивости дисперсных систем занимают центральное место в коллоидной химии, поскольку основной класс коллоидных систем — лиофобные коллоиды — термодинамически нестабильны, т. е. склонны к коагуляции. Коагуляция представляет собой процесс слипания (или слияния) частиц дисперсной фазы при потере системой агрегативной устойчивости. Придание системам устойчивости требует специальных методов стабилизации. Только при таких условиях возможно получение и использование многих ценных материалов, продуктов и других изделий, в частности лекарственных препаратов, аэрозольных средств и т. д. [c.424]

ЗАЩИТА КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ ОТ КОАГУЛЯЦИИ (СТАБИЛИЗАЦИЯ КОЛЛОИДОВ) [c.127]

Высокомолекулярные соединения, адсорбируясь на поверхности частицы, образуют в поверхностном слое сетчатые и гелеобразные структуры, препятствующие объединению частиц. Их называют защитными коллоидами, а подобную стабилизацию структурно-механической. Например, гуминовые вещества являются защитными коллоидами по отношению к гидроксидам. [c.73]

В коллоидах неорганических веществ возможна и кинетическая (нетермодинамическая) стабилизация диспергированных частиц за счет, например, электростатического заряжения частиц в ходе гидролитических процессов и образования ионной шубы из электрических зарядов вокруг частиц. Наличие такой шубы препятствует столкновению и, следовательно, коагуляции частиц. Так, экспериментально известно, что искусственно приготовленные золи (коллоиды) сильно диспергированного золота могут оставаться стабильными в течение сотен лет. В то же время удаление с коллоидов ионной шубы путем, например, добавления в жидкую фазу [c.280]

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]

Стабилизация коллоидов растворами ВМС может быть свя- [c.424]

Таким образом, устойчивость лиофобных коллоидов в большинстве случаев изменяется параллельно с изменением -потенциала, поэтому величина -потенциала представляет собой важнейший электростатический фактор стабилизации данной дисперсной системы. [c.434]

Линейные полиэлектролиты широко используются в различных отраслях техники в качестве флокулянтов и коагулянтов коллоидных дисперсий в воде, например для осветления отработанных и мутных вод, для стабилизации коллоидов, в частности эмульсий и пен, для структурирования почв и грунтов. Они находят применение при шлихтовке, крашении и окончательной отделке волокон, при отделке и упрочнении бумаги, используются как загустители в пищевой, медицинской и фармацевтической промышленности. Сшитые полиэлектролиты служат ионообменными материалами и комплексонами, и т. д. [c.115]

Термодинамическая устойчивость тонких прослоек дисперсионной среды хотя и является более сильным стабилизующим фактором, чем кинетическое действие адсорбционных слоев, однако в ряде случаев она недостаточна для стабилизации дисперсных систем, особенно в водной дисперсионной среде. Как правило, термодинамический фактор достаточен лишь для разбавленных дисперсных систем, так как с ростом концентрации растет число возможных соударений частичек дисперсной фазы. Концентрированные дисперсные системы можно стабилизовать лишь образованием на их частичках гелеобразно структурированных адсорбционных слоев лиофильных коллоидов и полуколлоидов. [c.89]

Типичные микрогетерогенные системы седиментационно неустойчивы частицы их Движутся под действием силы тяжести. Поэтому в них нельзя наблюдать диффузию и осмотические явления. Однако по остальным свойствам микрогетерогенные системы (особенно с жидкой дисперсионной средой) имеют много общего с коллоидными системами. Они так же, как и коллоиды, могут быть получены дисперсионным и конденсационным методами. Микрогетерогенные системы из-за развитой поверхности раздела фаз неустойчивы и термодинамически. Им можно придать агрегативную устойчивость, адсорбируя на их частицах ионы и поверхностноактивные вещества. Наиболее надежно стабилизируют микрогетерогенные системы (так же как и коллоиды) прочные студнеобразные пленки, образуемые мылами и высокополимерами. Исключение составляют системы с газообразной дисперсионной средой (сухие порошки, пыль, дымы, туманы), стабилизацию которых нельзя осуществить подобным путем. [c.133]

Изложенные особенности ионной адсорбции имеют очень большое значение для процессов стабилизации и коагуляции коллоидов. [c.142]

Лиофобные коллоиды являются термодинамически неустойчивыми системами, существующими благодаря стабилизации за счет возникновения защитных ионных или молекулярных слоев. Следовательно, изменение состояния этих слоев может привести к потере устойчивости и затем к выпадению дисперсной фазы. [c.327]

Сильнейшим фактором стабилизации, позволяющим получать весьма устойчивые дисперсные системы, является структурномеханический барьер, возникающий в результате адсорбции на поверхности низко- и высокомолекулярных ПАВ. При этом качестве стабилизаторов могут выступать даже слабые ПАВ, но способные к образованию гелеобразных структур в адсорбционном слое. В частности, многие природные полимеры - глюкозиды, белки, производные целлюлозы, обладающие в пределах молекулы участками с разной гидрофильностью, относят к группе так называемых защитных коллоидов. [c.42]

П. А. Ребиндер [34] показал, что как фактор стабилизации расклинивающее давление имеет значение лишь для лиофобных коллоидов с высокими потенциалами поверхности или разбавленных золей и эмульсий, но теряет его у большинства реальных систем. Кинетическая энергия частиц, соударяющихся с большой скоростью, может превзойти энергетический барьер между ними, после чего иод действием доминирующих сил сцепления наступает коагуляция. [c.82]

Специалист по буровым растворам, помимо знания основ минералогии глин, должен овладеть основами коллоидной химии, так как глины с водой образуют коллоидные суспензии и для их стабилизации используются определенные виды органических коллоидов. [c.131]

Высокомолекулярные соединения (белки, полипептиды, поливиниловый спирт и другие), добавляемые для стабилизации дисперсных систем, называют з а щ и т н ы м н коллоида м и.. дсорби-руясь иа границе раздела фаз, онн образуют в поверхностном слое сетчатые и гелеобразиь1е структуры, создающие структурно-механический барьер, который препятствует объединению частиц дисперсной фазы. Структурно-механическая стабилизация Г меет решающее значение для стабтытзацин взвесей, паст, пен, концентрированных эмульсий. [c.313]

Их можно получать методом испарения металла в вольтовой дуге под водой. Для этого электроды из соответствующего металла разводят под водой на 2—3 мм и между ними образуют вольтову дугу пропусканием тока в 5—10 а и 110 е металл испаряется в виде об- яака и моментально конденсируется в воде. Для стабилизации коллоидного раствора полезно прибавить к воде ничтожные количества КОН. Таким путем можно готовить коллоидные растворы золота, серебра, платины, палладия и других металлов, например темнокрасный коллоид золота, содержащий 14 мг Аи в 100 мл воды. [c.58]

Такого рода стабилизация, достигаемая адсорбцией нейтральных молекул, происходит еще более наглядно в том случае, если адсорбированное вещество обладает свойствами коллоида. Причина такого явления не совсем ясна, но возможно, что оно частично имеет место под влиянием факторов геометрического характера, а частично находится в зависимости от фактора времени. Не исключена возможность, что в течение проверенных на практике промежутков времени может произойти адсорбция большего количества коллоидного вещества, чем это досягаемо путем индивидуальной адсорбции отдельных молекул. Во всяком случае описываемое явление настолько явно выражено, что это обстоятельство привело к созданию специального термина защитный коллоид . Свойства таких коллоидов присущи декстрину, смолам, белкам и др. ве-ш,еством. В равной мере эффективными являются в данном отношении мыла и иные моющие среаства, В конечном счете этот ме- [c.86]

Примерно такие же исследования были произведены в отношении суспензий двуокиси кремния в ксилене (см. ссылку 96). В результате этих исследований было установлено, что металлические нафтенаты, лецитин и различные марки аэрозоля оказались так же как и при опытах с углеродом, наиболее эффективными. Имеются данные, подтверждающие значительную степень адсорбции двуокисью кремния поверхностно-активных средств. Такое явление вполне совместимо с предположением, что стабилизация зависит от защитного действия коллоидов. [c.106]

Лиофобные эмульсии термодинамически неустойчивы и требуют специальной стабилизации. Ее можно достичь тремя путями 1) созданием двойного электрического слоя, что бывает, например, в разбавленных эмульсиях 2) образованием на поверхности частиц дисперсной фазы сольватного слоя, препятствующего коалесценции 3) образованием на поверхности частиц со стороны дисперсионной среды стабилизируюпдей адсорбционной пленки, препятствующей коалесценции механически. Такие пленки могут быть образованы либо молекулярными коллоидами типа высокомолекулярных соединений (желатина, каучук), либо полуколлоидами типа мыл. Эти вещества, адсорбируясь, образуют лиогель, обладающий значительной механической прочностью. Прочность таких пленок зависит от концентрации эмульгатора. Существует оптимум структурно-механических свойств, выше и ниже которого система становится неустойчивой. Наличие такого оптимума прочности связано с подвижностью адсорбционного слоя, необходимой для покрытия случайных разрывов в пленке. В этом типе стабилизирующего действия эмульгатора хотя и [c.79]

Стабилизатор может иметь как ионную, так и молекулярную, часто высокомолекулярную, природу, Ионная стабилизация золей лиофобных коллоидов связана с присутствием малых концентраций электролитов, создающих ионные пограничные С1юи между дисперсной фазой и дисперсионной средой. [c.294]

Однако стабилизация дисперсных систем значительно более эффективна при добавлении к ним поверхностно-активных веществ (ПАВ) и Бысокомолеку.ляр-ных соединений, адсорбирующихся на границе раздела фаз. Адсорбционные слои ПАВ и высокомолекулярных соединений, обладая упругостью и механической прочностью, предотвращают слипание дисперсных частиц. Образование таких молекулярно-адсорбционных твердообразных поверхностных слоев П. А. Ребиндер назвал стпруктурно-механически.и фактором стабилизации дисперсных систем. Этот механизм стабилизации играет основную роль при получении предельно устойчивых высококонцентрированных пен, эмульсий, коллоидных растворов и суспензий не только в неводных, но и в водных средах. Для структурномеханической стабилизации дисперсий н водной среде применяют мыла щелочных металлов, белки, крахмал, а в неводных средах — мыла щелочноземельных металлов, смолы, каучуки. Такие вещества называют защитными коллоидами. [c.311]

КОНЦЕНТРАТЫ СУЛЬФИТНО-СНИР-ТОВОЙ БАРДЫ (сульфитно-бардяные) — техническое название кальциевых солей лигносульфоновых кислот, образующихся при сульфитной варке целлюлозы и переходящих вместе с нецеллюлозными углеводными компонентами древесины в раствор сульфитного пгело-ка. К. с.-с. б.— малогидратированные лиофильные коллоиды, сильные поверхностно-активные вещества, легко вступающие в реакции замещения катионов и т. п. К. с.- с. б. применяют для разжижения сырьевого шлама цементных и бетонных растворов, в производстве силикатных, абразивных, фарфоро-фаянсовых изделий, для стабилизации суспензий и эмульсий, в качестве вяжущего и дубящего средства, для получения ванилина, протокатеховой кислоты и др. В СССР выпускают КБР — жидкие (50% сухих веществ), КБТ — твердые (76% сухих веществ), КБП — порошкообразные (87% сухих веществ). [c.134]

Н. П. Песков (1920) ввел понятие о двух видах устойчивости дисперсных систем седиментационной (кинетической) и агрегативной. Седиментационная устойчивость позволяет системе сохранять равномерное распределение частиц в объеме, т. е. противостоять действию силы тяжести и процессам оседания или всплывания частиц. Основными условиями этой устойчивости являются высокая дисперсность и участие частиц дисперсной фазы в броуновском движении. Агрегативная устойчивость дисперсных систем — это способность противост()ять агрегации частиц. В этом отношении дисперсные системы делят на два класса 1) термодинамически устойчивые, или лиофильные, коллоиды, которые самопроизвольно диспергируются и существуют без дополнительной стабилизации (мицеллярные растворы ПАВ, растворы ВМВ и т. п.). При образовании этих систем свободная энергия Гиббса системы уменьшается (Лй<0) 2) термодинамически неустойчивые, или лиофобные, системы (золи, суспензии, эмульсии). Для них А6 > 0. [c.424]

В таких системах между частицами проявляют себя только силы взаимного притяжения. Стабилизация дисперсных систем обуславливается образованием вокруг коллоидных частиц адсорбционных слоев из молекул дисперсной среды и растворенных в ней веществ. Она усиливается при добавлении ПАВ и высокомолекулярных соединений. П. А. Ребиндер назвал возникновение молекулярно-адсорбционных слоев, предотвращающих слипание дисперсных частиц, структурно-механическим фактором стабилизации. Вещества, способствующие структурно-механической стабилизации, называют защитными коллоидами — это белки, пептины, крахмал, мыла, смолы, каучуки, сапонин, желатина и др. (см. гл. ХУП1). Таким образом, устойчивость золей может быть повышена как введением электролитов, так и коллоидной защитой. [c.237]

Структурно-механическая стабилизация — надежный фактор устойчивости коллоидов и находит широкое производственное применение. В качестве примера можно указать на стабилизацию суспензий минеральных вяжущих строительных материалов (цемента, извести, гипса) в процессе их гидратационнйго твердения—стабилизацию, осуществляемую различными поверхностно-активными веществами лигносульфонатами кальция (пластификатор ССБ), олеиновой кислотой и органическими соединениями типа полуколлоидов. Небольшие добавки этих веществ содействуют адсорбционному и химическому диспергированию при гидратации и гидролизе твердых частиц (см. гл. V) и изменяют кристаллическую структуру (адсорбционное модифицирование). Так, например, в трехкальциевом алюминате ЗСаО-АЬОз (составная активная часть цемента) происходит изменение от правильных гексагональных табличек до ните- и палочкообразных частиц, тонких иголочек. В результате в системе накапливается коллоидная фракция, резко возрастает скорость гид- [c.128]

Рис. 50. Кривые структурно-механической стабилизации коллоидов (по Ребин-Деру)

Наиболее эффективная защита системы (особенно концентрированной) от протекания процессов коагуляции, в том числе и при введении электролитов, обеспечивается применением поверхностно-активных веществ низкомолекулярных мицеллообразующих ПАВ и высокомолекулярных так называемых защитных коллоидов . Адсорбция таких высокоэффективных стабилизаторов приводит к возникновению на поверхности частиц струк-турно-механического барьера, полнсютью предотвращающего коагуляцию частиц и возникновение между ними непосредственного контакта, р 1звитие которого может вызвать необратимое изменение свойств систем. Роль структурно-механического барьера особенно велижа при стабилизации обратных систем — суспензий и золей полярных веществ в неполярных средах, в которых электростатическое отталкивание, как правило, не существенно. Полное предотвращение сцепления частиц благодаря образованию защитного слоя ПАВ может происходить не только в разбавленных золях, но и в концентрированных пастах в последнем случае ПАВ служит пластификатором, обеспечивающим легкоподвижность системы (см. гл. XI). Подбор ПАВ для стабилизации суспензий и золей различного типа сходен с выбором ПАВ для стабилизации прямых и обратных эмульсий это должны быть ПАВ, относящиеся к третьей и четвертой группам с высокими значениями ГЛБ при стабилизации суспензий и золей в полярных средах и низкими (маслорастворимые ПАВ) — в неполярных. [c.355]

Иногда добавление незначительного количества лио-фильного золя (например, желатина) к лиофобному (например, АзаЗз) значительно увеличивает устойчивость лио-фобного коллоида по отношению к электролитам. Такого рода стабилизация коллоидов называется защитной. Защитное действие лиофильных коллоидов объясняется их способностью адсорбироваться на поверхности частиц лиофоб-ного коллоида (рис. 73). [c.231]

СНг—СН(ОСНз)—]п. Атактич. аморфный П. э. (мол. м. 10 —10 )—вязкая жидк. плотн. 1,045 г/см Иц 1,4670 е 3,5, р 50 ГОм-м раств. в воде (выше 35°С выпадает в осадок), метаноле, толуоле, ацетоне, хлороформе требует стабилизации антиоксидантами. Получ. полимеризацией винилметилового эфира на кислом кат. в массе или р-ре. Пластификатор для клеев и лаков компонент клеев, липки лент и ярлыков стабилизатор эмульсий мономеров неионогенный коагулянт для латексов натурального и синт. каучуков чередующийся сополимер с малеиновым аигидридом — загуститель и суспендирующий агент в фармацевтич. пром-сти, защитный коллоид, пластификатор для типографских красок. [c.457]

К подобным выводам пришли также Н. А. Заворохина и В. Г. Беньковский [33], исследовавшие адсорбцию КМЦ на глинах и считающие определяющим фактором стабилизации высокую вязкость дисперсионной среды. Однако замена КМЦ другими высоко гидрофильными веществами, дающими еще более вязкие растворы, не обеспечивает стабилизации глинистых суспензий, особенно засоленных. Так, защитное действие гелеобразной фракции КМЦ значительно хуже, чем фракции золя, в 10—15 раз менее вязкой. Не могут объяснить эти представления и различия в поведении пресных и соленых суспензий. Более убедительна концепция, связывающая стабилизацию со свойствами всей системы и активностью защитного коллоида (глава HI). [c.162]

Имеются указания на использование для стабилизации буровых растворов реагента из исландского мха — лишайника, распространенного на побережьи северной Атлантики [89]. Действуюш им началом этого реагента является полисахарид лихенин. В молекуле его большая часть ангидроглюкозных циклов скреплена -1,4 связями, имеются, однако, и Р-1,3 связи. При гидролизе лихенин образует / -глюкозу. Он растворяется в горячей воде, что, видимо, связано с его сравнительно невысокой степенью цолимеризации (молекулярный вес — 10 000—37 ООО). При кипячении исландский мох поглощает 20—30 объемов воды и превращается в клейкий гель. Коллоидный раствор, образующийся при дальнейшем разбавлении, обладает свойствами защитного коллоида. [c.188]

За рубежом существует ряд рецептур инвертных буровых эмульсий, отличающихся главным образом методами стабилизации. Действие обычных эмульгаторов стараются дополнить введением катионоактивных ПАВ, способствующих олеофилизации гидрофильной твердой фазы и фосфатидов типа лецитина, усиливающих устойчивость к повышенным содержаниям воды и дисперсной твердой фазы (глава IV). Для усиления ингибирования глинистого компонента, а отчасти и утяжеления применяют также добавки хлористого натрия или кальция. Улучшение эмульгирования достигают введением щелочи, извести, жирных, смоляных, нафтеновых и сульфонафтеновых кислот. Эти же компоненты, иногда в сочетании с водорастворимыми защитными коллоидами или окислителями (хроматами), применяются и для регулирования основных технологических свойств инвертных эмульсий. [c.383]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология