Лиофобные коллоиды устойчивость

Физическая теория устойчивости лиофобных коллоидов (теория ДЛФО) является в настоящее время фундаментом всех исследований в области устойчивости дисперсных систем. Она [c.169]

Устойчивость лиофобных коллоидов (теория ДЛФО) [c.192]

Лиофобные коллоиды в коллоидной химии принято характеризовать как необратимые, не обладающие агрегативной и термодинамической устойчивостью. Однако правильное понимание смысла [c.507]

Коллоидные системы по своим свойствам приближаются к обычным молекулярным растворам, получаемым при растворении высокомолекулярных веществ. К последним относятся белки, каучук, различные синтетические продукты полимеризации и поликонденсации. В растворах таких веществ достигается молекулярная степень дисперсности, однако сами молекулы настолько велики, что их растворы обладают рядом свойств лиофобных коллоидов. Эти растворы называют иногда лиофильными коллоидами благодаря их большей устойчивости по сравнению с лиофобными коллоидами, что свидетельствует о большем сродстве указанных веществ к растворителю. [c.8]

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]

Если по оптическим и молекулярно-кинетическим свойствам суспензии и золи с твердой дисперсной фазой резко различны, то по агрегативной устойчивости они имеют много общего. Как правило, частицы суспензий, равно как и частицы лиофобных коллоидов, имеют на поверхности двойной электрический слой или сольватную оболочку. Электрокинетический потенциал частиц суспензий можно определить с помощью макро- или микроэлектрофореза, причем он имеет величину того же порядка, что и -потен-циал частиц типичных золей. Под влиянием электролитов суспензии коагулируют, т. е. их частицы слипаются, образуя агрегаты, В определенных условиях в суспензиях, так же как и в золях, образуются пространственные коагуляционные структуры, способные к синерезису. Явления тиксотропии и реопексии при соблюдении соответствующих условий проявляются у суспензий почти всегда в большей степени, чем у лиофобных коллоидных систем. [c.367]

Из элементарных курсов общей химии и физики известно, что вследствие сильно развитой межфазной поверхности гетерогенные дисперсные системы обладают большим избытком свободной поверхностной энергии и, следовательно, являются в принципе неустойчивыми. Позднее мы еще обсудим этот вопрос и покажем, что данное утверждение, которое во многих случаях не вызывает возражений, не настолько правильно, чтобы его абсолютизировать. Возникает вопрос, в какой мере законно применение термодинамических зависимостей к фазовым равновесиям в подобных системах. Гетерогенная дисперсная система может приобретать за счет замедляющих кинетику факторов известную устойчивость, позволяющую ей существовать в дисперсном состоянии достаточно долгое время. В течение этого времени вследствие молекулярного переноса (например, благодаря диффузии) устанавливается такое распределение ее компонентов в объеме и около межфазной поверхности, которое практически соответствует равновесию. Очевидно, что возникающее при этом состояние можно анализировать на основе соответствующих термодинамических представлений. В дальнейшем при рассмотрении вопроса об устойчивости лиофобных коллоидов мы увидим, что такая устойчивость действительно существует и именно этим объясняется широкое распространение подобных систем в природе и технике. Если какая-либо жидкость диспергирована в газе или п другой жидкости, то состояние относительного равновесия, о котором мы говорили выше, придает частицам термодинамически устойчивую форму — форму с наименьшей поверхностью, которая в простейшем случае является сферической. Не будем приводить других аргументов в пользу приложимости термодинамики равновесных систем к дисперсным гетерогенным системам и перейдем к рассмотрению самой термодинамики гетерогенных систем. [c.75]

Несмотря на то что формулы (6.17) и (6.18) представляют собой довольно грубое приближение, они достаточно хорошо объясняют сущность явления. Начало теоретическому рассмотрению эффекта положили работы Дерягина (1937 г.) и Бергмана, Лёв-Беера и Цо-хера (1938 г.), целью которых было объяснить устойчивость лиофобных коллоидов. В более законченном виде эта теория была изложена Дерягиным и Ландау в 1941 г. Сведения о ее дальнейшем развитии и соответствующие дополнения читатель найдет в книге [2 1 и в монографии Фервея и Овербека [3 ]. Большая часть этих дополнений, а также и тех, которые были сделаны позднее, не затрагивает сущности явления в том виде, как оно изложено выше. Наиболее интересное из них относится к несимметричному слою с разными значениями фо-потенциала на обеих поверхностях (Дерягин, 1954 г.). Физически новыми моментами, которые еще не получили теоретической интерпретации, являются, во-первых, вве- [c.175]

Параллелизм между влиянием электролитов на устойчивость гидрозолей и их влиянием на -потенциал наиболее отчетливо выражен в случае многовалентных и органических ионов, которые могут перезаряжать межфазную поверхность. В этом случае с повышением концентрации электролита устойчивость коллоида резко уменьшается и наступает быстрая коагуляция. Однако при еще более высоких концентрациях достигается вторая область устойчивости, связанная с тем, что вследствие перезарядки поверхности коллоид снова приобретает электрический заряд (но уже противоположного знака), который его стабилизирует. При достаточно высокой концентрации электролита -потенциал в любом случае уменьшается до нуля, и устойчивость коллоида пропадает. Подобное поведение лиофобных коллоидов подтверждает то решающее значение, которое имеют для их устойчивости электрические свойства поверхности частиц. [c.197]

Для объяснения устойчивости лиофобных коллоидов на основе энергии взаимодействия необходимо, чтобы на некотором расстоянии между частицами существовал максимум энергии отталкивания, высота которого зависела бы от концентрации электролита, уменьшаясь с ее повышением. Необходимо, кроме того, чтобы энергия отталкивания уменьшалась на малых расстояниях и в конце концов переходила в энергию притяжения, вызывающую слипание тех частиц, которые преодолели энергетический барьер отталкивания. [c.210]

Адсорбируя ВМС, ядро лиофобного коллоида приобретает свойство обратимости. Это явление, в частности, используют в фармацевтической промышленности. Вводя желатину, образуют термодинамически устойчивые обратимые коллоидные растворы серебра, золота, ртути. Это позволяет после выпаривания воды получить сухой остаток, например, серебра, который затем после добавления воды самопроизвольно дисперги- руется, образуя коллоидный раствор. Частицы желатины, которые сохраняются на поверхности кристалликов серебра, придают свойства гидрофильности. Сухое растворимое серебро легко транспортируется, отпадает необходимость транспортировать коллоидный раствор, в котором вода составляет более 99%. [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]

Лиофобные золи — гетерогенные (микрогетерогенные) системы, и в этом отношении их нельзя относить к истинным растворам. Лиофильные золи — однофазные системы, обладающие многими свойствами истинных растворов. Вследствие высокой поверхностной энергии лиофобные дисперсные системы термодинамически и кинетически не устойчивы. Лиофильные коллоиды устойчивы. От истинных растворов они отличаются размером частиц и формой (длинные нитеподобные и свернутые в клубок молекулярные структуры). [c.424]

Современные представления об агрегативной устойчивости лиофобных коллоидов. Проблема устойчивости — [c.109]

Вопрос об устойчивости лиофобных коллоидов и факторах, вызывающих ее нарушение, является одним из наиболее важных вопросов коллоидной химии как в силу большого теоретического интереса, так и вследствие того исключительного значения, которое он имеет для техники, медицины, биологии, почвоведения, гидрологии, петрографии и других областей знания. [c.331]

Коллоидные частицы гидроокиси железа, кремнезема, глинозема и других веществ, защищенные гумусом, водой рек, морей и океанов, могут переноситься на значительные расстояния коагулируя в новой обстановке, они участвуют в образовании различных осадочных толщ (осадочных железных руд, бокситов, кремневых образований и т. д.). Если в речных водах содержится значительное количество ионов-коагуляторов (особенно Са ), коллоидные частицы коагулируют с образованием более или менее крупных хлопьев непосредственно в речной воде. В реках с большой скоростью течения скоагулированные частицы переносятся в море. Когда реки вымывают из берегов много гумусовых коллоидов (особенно в период паводков), частицы лиофобных коллоидов, включая глинистые минералы, оказываются защищенными и более устойчивыми к коагуляторам. В этом случае много коллоидных частиц транспортируется в моря, океаны, озера, и коагуляция значительной части коллоидов происходит в прибрежной зоне, в местах встречи фронта речной и более минерализованной и щелочной морской воды. Несмотря на очень незначительное содержание железа в морской воде, в отложениях морей прошлых геологических периодов встречаются огромные скопления металла. В палеозое и мезозое речные воды выносили в моря большие количества алюминия, который отлагался в виде коллоидных гидратов с образованием бокситов. [c.337]

Проблема устойчивости — одна из самых важных и сложных в коллоидной химии, это — проблема жизни и смерти дисперсной системы. Прежде всего, отметим резкое различие в отношении устойчивости между двумя основными классами лиофильными и лиофобными коллоидами. [c.237]

В данной главе мы рассмотрим устойчивость лиофобных коллоидов. [c.239]

Пороги быстрой коагуляции, характеризующие первую стадию коагуляции адсорбционно ненасыщенных латексов, могут быть использованы для вычисления постояяной ван-дер ваальсова дритяжения, входящей в критерий устойчивости лиофобных коллоидов, теоретически устано влелный Б. В. Дерягиным и Л. Д. Ландау [c.130]

Поскольку коллоидно-мицеллярные растворы типичных ПАВ являются термодинамически устойчивыми и равновесными системами, то для описания их возникновения и свойств можно использовать термодинамический подход, что в принципе невозможно в отношении лиофобных коллоидов. При этом для расчета термодинамических функций процесса мицеллообразования в принципе безразлично, считать ли мицеллы отдельной фазой (псевдофазой), или рассматривать мицеллообразование как процесс, подчиняющийся закону действующих масс. Обе модели приводят к одинаковым выражениям для энергии Гиббса и энтальпии мицеллообразования. [c.48]

Легко видеть слабые стороны такого объяснения агрегативной устойчивости. Весьма трудно представить себе возникновение в результате сольватации противоионов вокруг лиофобных частиц сплошных сольватных оболочек, препятствующих слипанию частиц прн их сближении. В самом деле, сольватные йболочки из полярных молекул среды образуются отдельно вокруг каждого противоиона двойного слоя. Это должно приводить к тому, что на границе, разделяющей оболочки двух соседних одноименно заряженных противоионов, молекулы среды, представляющие собой диполи, будут обращены друг к другу одноименно заряженными концами и< следовательно, будут испытывать взаимное отталкивание. Кроме того, следует помнить, что микроструктура окружающего частицы слоя непрерывно меняется в результате теплового движения ионов. Понятно, > то при таких условиях говорить о создании в результате притяжения и ориентации диполей какого-то синюшного слоя из сцепленных друг с другом ионов и молекул среды, нужного для обеспечения положительного раскли-яивающего давления или упругости сольватной оболочки, просто невозможно. Положительное расклинивающее давление, обусловливающее агрегативную устойчивость лиофобных коллоидов, может возникать лишь в результате деформации ионных атмосфер, т. е. может определяться только электростатическими силами. [c.282]

Несмотря на то, что вопрос о связи между -потенциалом и агрегативной устойчивостью лиофобных коллоидных систем чрезвычайно сложен, нельзя отрицать мнение ряда ведущих ученых о том, что электрокинетический потенциал до сих пор остается одной из,важнейших характеристик устойчивости лиофобных коллоидов. На значение -потенциала для устойчивости коллоидных систем, и в частности латексов, указывали Кройт, Овербек, Гаузер и др. [c.382]

Дисперсная система, устойчивая в отношении коагуляции, может быть малоустойчивой в отношении гетерокоагуляции. В случае лиофобных коллоидов это следует из теории гетерокоагуляции Дерягина, согласно которой взаимодействие частиц определяется меньшим из значений поверхностных потенциалов частиц. Следовательно, как бы ни был высок потенциал частиц дисперсии, они будут прилипать к поверхности, если последняя слабо заряжена. Эта неустойчивость дисперсии по отношению к адагуля- [c.334]

Дисперсная система, устойчивая в отношении коагуляции, может быть малоустойчивой в отношении гетерокоагуляции. В случае лиофобных коллоидов это следует из теории гетерокоагуляции Дерягина, согласно которой взаимодействие частиц определяется меньшим из значений поверхностных потенциалов частиц. Следовательно, как бы ни был высок потен-диал частиц дисперсии, они будут прилипать к поверхности, если последняя слабо заряжена. Эта неустойчивость дисперсии по отношению к адагуляции не привлекает внимания в традиционном коллоидно-химическом эксперименте (где частицы могут прилипать к внутренней поверхности содержащего дисперсию сосуда), поскольку он завершается после формирования первого монослоя частиц. Формирование второго слоя практически невозможно, если система устойчива в отношении меж-частичных взаимодействий, т. е. агрегативно устойчива. Однако прилипание можно неограниченно усилить, если обеспечить контакт частиц с достаточно большой поверхностью, даже при мо-нослойной их локализации. [c.369]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология