Лиофильные золи неустойчивость

Коллоидные растворы классифицируют по способности сухого остатка, полученного при осторожном выпаривании, растворяться в чистой дисперсионной среде. Системы, сухой остаток которых не способен самопроизвольно диспергироваться в дисперсионной среде, называются необратимыми (например, лиозоли металлов, гидрозоли иодида серебра и др.). Обратимыми коллоидными системами называются системы, у которых сухой остаток при соприкосновении со средой обычно сначала набухает, а затем самопроизвольно растворяется и образует прежнюю дисперсию (например, раствор желатины в воде или каучука в бензоле). Обратимость или необратимость коллоидной системы определяется отношением дисперсной фазы к дисперсионной среде. Дисперсная фаза обратимых коллоидов молекулярно взаимодействует с дисперсионной средой и поэтому способна в ней растворяться. По этому признаку дисперсные системы Делят на две основные группы лиофильные (обратимые) системы (истинно лиофильные и поверхност-но-лиофильные) и лиофобные (необратимые) системы. Если же дисперсионной средой системы является вода, эти два класса можно назвать соответственно гидрофильными и гидрофобными системами. Отсюда следует, что лиофобные коллоидные растворы являются типичными коллоидными системами, а лиофильные системы представляют собой не что иное, как растворы высокомолекулярных соединений. Существуют и промежуточные системы, которые трудно отнести к какому-либо одному из названных классов, например, золь 8102 и золи гидроксидов некоторых металлов. Лиофильные системы устойчивы, т. е. стабильны во времени, лиофобные системы неустойчивы и постепенно [c.17]

Гидрофобные коллоиды, частицы которых по своим размерам намного больше обычных молекул, очень неустойчивы. Поэтому максимально достижимая концентрация частиц в таких коллоидах сравнительно невелика. Например, в золях золота значение с не может быть выше чем 10 частиц в 1 см раствора, что при комнатной температуре кТ эрг), согласно уравнению (3.6), соответствует Р = 40 дин/см , или 4-10 атм. Столь малое осмотическое давление нельзя измерить ни непосредственно в осмотической ячейке, ни косвенно эбулиоскопическим или криоскопиче-ским методом. Последние два метода в данном случае неприменимы еще и потому, что кипячение или замораживание неустойчивых коллоидов приводит к их коагуляции. Таким образом, размер частиц гидрофобных коллоидов невозможно определить путем измерения осмотического давления. Зато этот метод широко применяется для определения молекулярной массы высокомолекулярных соединений (т. е. лиофильных систем), что обусловлено меньшим размером их молекул и большей устойчивостью их растворов по сравнению с гидрофобными коллоидами. Устойчивость раство- [c.43]

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]

Таким образом, природные нефти, не подвергнувшиеся термической обработке, представляют собой термодинамически неравновесные и агрега-тивно неустойчивые лиофильные дисперсные системы - золи, в которых дисперсные частицы, способные растворяться в дисперсионной среде, атре-гативно стабилизированы благодаря адсорбции на их поверхности естественных ПАВ, присутствующих в самих нефтях. В нефтях как в лиофильных дисперсных системах плотности энергии в дисперсной фазе и дисперсионной среде различаются незначительно. Поэтому, в отличие от лиофобных дисперсных систем, в которых диспергирование осуществляется с обязательной затратой внешней работы на преодоление межмолекулярных сил при дроблении вещества дисперсной фазы, в нефтях благодаря небольшой межфазной энергии работа диспергирования настолько невелика, что для ее осуществления достаточно энергии теплового движения. При этом возрастание энтропии системы в результате более равномерного распределения диспергированного вещества с избытком компенсирует увеличение свободной поверхностной энергии вследствие возрастания поверхности раздела фаз. Условие самопроизвольного диспергирования выражается неравенством /34 / [c.37]

Прошло немногим более десяти лет с тех пор, когда в коллоидно-химической литературе все коллоидные растворы делили на два типа лиофобные и лиофильные. Полагали, что те и другие системы являются гетерогенными, термодинамически неравновесными и неустойчивыми. Предполагалось, что дисперсную фазу растворов составляют мицеллы для обеспечения агрегативной устойчивости которых в типичных лиофобных золях должен присутствовать стабилизатор, в то время как лиофильные золи (т. е. растворы высокомолекулярных веществ) из-за [c.352]

П. А. Ребиндер с сотрудниками (с 1923 г.) [89, 90] разработали ряд основных проблем физико-химии поверхностных явлений в дисперсных системах. Таковы проблемы образования и устойчивости дисперсных систем, развития пространственных структур в этих системах, управления их свойствами и соответствующими процессами при помощи введения поверхностно-активных веществ, образующих адсорбционные слои на поверхностях раздела фаз. Эти исследования, проводившиеся в основном в отделе дисперсных систем Института физической химии АН СССР и на кафедре коллоидной химии Московского университета, привели к делению всех дисперсных систем на две большие группы по величине работы образования единицы поверхности раздела фаз (удельной свободной поверхностной энергии ха) 1) лиофобные дисперсии (с высоким межфазным натяжением 12 > т) и 2) лиофильные дисперсии (с низким межфазным натяжением 12 <С т> однако конечным и положительным, обеспечивающим сохранение двухфазности системы > 0). Лиофобные дисперсии всегда термодинамически неустойчивы их частицы самопроизвольно агрегируются, образуя агрегаты различной рыхлости л пространственные структуры, обнаруживая явления коагуляции и коалесценции. Устойчивость таких систем следует понимать лишь в условно-кинетическом смысле как величину, обратную скорости коагуляции или расслоения системы, как медленность ее разрушения в данных условиях. Для обеспечения практической устойчивости лиофобных дисперсий (золей, суспензий, эмульсий, пен) необходима их стабилизация — введение адсорбирующегося вещества — стабилизатора, образующего в дисперсионной среде на поверхности частиц защитную оболочку, которая препятствует коагуляции и коалесценции. Дисперсность таких систем невелика, когда они образуются путем диспергирования размеры капелек в лиофобных эмульсиях не менее 1 мк. Высокая дисперсность может быть достигнута лишь путем конденсации подавлением дальнейшего роста зародышей новой фазы п их стабилизацией. [c.250]

Суспензоиды и молекулярные коллоиды. Сус-пензоиды — высокодисперсные гетерогенные системы (лиофильные или лиофобные), неустойчивые и необратимые, частицы которых представляют собой агрегаты атомов или молекул, отделенные границей раздела фаз от окружающей среды. К ним относятся золи металлов, их оксидов, гидроксидов, различных неорганических солей И Др. Частицы этих золей имеют внутреннюю кристал- [c.72]

В начале настоящего раздела было выяснено, что так называемые лиофильные золи на самом деле представляют собою истинные растворы, т. е. гомогенные системы с молекулярной или ионной степенью дисперсности, характеризующиеся самопроизвольностью своего образования, термодинамической устойчивостью и обратимостью совершающихся в них процессов. Там же было подчеркнуто, что системы эти в связи с огромными размерами молекул высокомолекулярных соединений обладают и такими свойствами, которые либо сближают их с лиофобными золями и создают видимость неустойчивости и необратимости (роль фактора времени), либо отличают их и от лиофобных золей и от типичных растворов низкомолекулярных веществ. Эти отличия особенно [c.178]

Многочисленными работами доказано суш ествование сольватной оболочки вокруг растворенных частиц нитроцеллюлозы. Наличие такой оболочки вообще присуш е всем лиофильным золям, частным случаем которых являются и органозоли нитроцеллюлозы. В отличие от лиофобных золей растворы нитроцеллюлозы (и вообш е эфиров целлюлозы) не имеют резко ограниченной поверхности раздела частица/раствор для находящихся в растворе мицелл. Наличие такой поверхности в лиофобных золях обусловливает взаимодействие коллоидно-распределенного вещества с дисперсионной средой не в массе коллоидных частиц, а лишь на их поверхности. Этим, в частности, объясняется и относительная неустойчивость лиофобных коллоидных систем в сравнении, например, с золями высокомолекулярных веществ. Для последних характерно наличие взаимодействия всей массы вещества (или соответственно всех отдельных групп, составляющих молекулу) с дисперсионной средой (растворителем). Это ясно следует для целлюлозы, например, из процессов этерификации и омыления эфиров. В этих процессах в реакцию вступают все гидроксильные группы, признаком чего является изменение как химического состава, так и рентгенограмм целлюлозы. Растворы высокополимерных веществ относятся к классу коллоидов (а пе истинных растворов) не вследствие иного агрегатного состояния вещества, как это имеет место у лиофобных коллоидов, а лишь благодаря большим размерам молекул (цепное строение молекул), обусловливающим отличие их от истинных растворов. [c.204]

Несмотря на особенности растворения ВМС, их растворы истинные, термодинамически устойчивые системы. В этом заключается принципиальное отличие их от коллоидных систем, к которым долгое время относили растворы полимеров под названием лиофильных золей. Основанием для этого служили очень малая скорость диффузии, неспособность проходить через полупроницаемые перегородки, способность давать слабый, но отчетливый эффект Тиндаля, старение — изменчивость во времени, а следовательно, отсутствие равновесия. Но отличительными признаками коллоидных систем являются гетерогенность, высокоразвитая поверхность раздела между дисперсионной средой и дисперсной фазой, отсюда термодинамическая неустойчивость, неспособность существовать без стабилизатора, легкая разрушаемость под воздействием различных факторов (коагуляция). [c.258]

Основываясь на этих работах, многие авторы сделали вывод о полной аналогии в поведении растворов высокомолекулярных веществ с лиофобными коллоидами и считали, что все растворы высокополимеров или все лиофильные золи обладают аномальной, не истинной растворимостью, а следовательно, являются системами термодинамически неустойчивыми. [c.40]

Эти особенности агрегативной неустойчивости лиофобных систем, например золей металлов, заставили (Гарди, 1901 г.) предположить, что устойчивость лиофобных золей обусловлена электрическим зарядом их частиц, обнаруживающимся в явлениях электрофореза. После того как эта догадка подтвердилась, стало ясно, что механизм устойчивости и природа лиофобных дисперсных систем иные, чем лиофильных. [c.260]

Эмульсии, как и золи, разделяются на лиофильные, термодинамически устойчивые, и лиофобные, термодинамически неустойчивые, системы, для стабилизации которых необходимы эмульгаторы. Седиментационная устойчивость эмульсий определяется размером капель и различием в плотностях двух жидких фаз. [c.425]

Белки являются типичными представителями лиофильных коллоидов. Отсюда и вытекают важнейшие свойства растворов белков 1) значительная вязкость 2) неустойчивость, т. е. способность разрушаться при повышенной температуре, при увеличении концентрации (удалении растворителя), при изменении реакции среды pH), т. е. при действии кислот или щелочей, при действии многих органических соединений (например, спиртов) 3) способность застудневать, т. е. из золя переходить в гель (желатинироваться). [c.227]

Коллоидные системы, дисперсные системы с частицами дисперсной фазы от 10 до 10 см. Коллоидные частицы, участвуя в интенсивном броуновском двих<ении, противостоят седиментации (оседание частиц на дно) в поле сил земного тяготения и сохраняют равномерное распределение по объему дисперсионной среды. Наиболее важны и многообразны коллоидные системы с жидкой дисперсионной средой. Их делят на лиофильные и лиофобные. В первых частицы дисперсной фазы интенсивно взаимодействуют с окружающей жидкостью, поверхностное натяжение на границе фаз очень мало, вследствие чего эти коллоидные системы термодинамически устойчивы. К лиофильным коллоидным системам относят мицеллярные (мицелла - коллоидная частица), растворы ПАВ (поверхностно активные вещества), растворы некоторых высокомолекулярных веществ, органических пигментов и красителей, критических эмульсий (образующиеся вблизи критической температуры смешения двух жидких фаз), а также водные дисперсии некоторых минералов. В лиофобных коллоидных системах частицы слабо взаимодействуют с дисперсионной средой, межфазное натяжение довольно велико, система обладает значительным избытком свободной энергии и термодинамически неустойчива. Агрегативная устойчивость лиофобных коллоидных систем обычно обеспечивается присутствием в системе стабилизирующего вещества, которое адсорбируется на коллоидных частицах, препятствуя их сближению и соединению (коагуляции - образованию агрегатов). Типичные лиофобные коллоидные системы - золи металлов, оксидов и сульфидов, латексы (водные дисперсии синтетических полимеров), а также гели (структурированные коллоидные системы с жидкой дисперсионной средой), возникающие при коагуляции и структурировании золей. [c.116]

Лиофильная сушка представляет собой процесс обезвоживания, в котором вода испаряется из замороженных суспензий или увлажненных твердых тел при температуре ниже О °С и при низком давлении. Особую ценность такой метод имеет для биохимии, так как позволяет без разрушения осуш,ествлять высушивание тканей, клеток, плазмы крови, лимфы, микроорганизмов и т. п. [112, 273]. Обычно таким путем удается удалить из клеток млекопитающих до 75% влаги до наступления необратимых изменений [249 ]. С помощью этого метода некоторые пищевые продукты, например соки цитрусовых или мясные продукты, могут быть высушены без потери витаминов и веществ, определяющих их вкусовые качества, и при этом сохраняют способность растворяться в воде. Многочисленные преимущества метода лиофильной сушки подробно обсуждаются Флосдорфом [138], из них важнейшими являются следующие 1) низкотемпературное обезвоживание позволяет избежать химического изменения многих термически неустойчивых материалов 2) другие соединения, кроме воды, имеют в условиях лиофильной сушки более низкую летучесть, причем при температурах ниже О °С снижение упругости пара этих веществ обычно существенно больше, чем у воды 3) высушивание при температурах, более низких, чем температура образования эвтектик, позволяет полностью исключить вспенивание 4) обычно в процессе сублимации растворенные вещества остаются равномерно распределенными в массе высушиваемого материала, так что сухой остаток получается в форме высокопористой массы, часто губчатой или рыхлой 5) явления коагуляции сводятся к минимуму, даже при высушивании лиофобных золей 6) в процессе сушки не происходит образования корок, так как лед постепенно испаряется и остается пористый высушенный остаток [c.165]

Выделение диспергированного тела, находягцегося в растворе в виде макромолекул или мицелл, — процесс, аналогичный (с точки зрения агрегативной неустойчивости) процессу коагуляции дисперсной фазы в гидрофобных коллоидных системах. Поэтому можно условно говорить о коагуляции гидрофильных (лиофильных) золей и истинных растворов высокомолекулярных веществ — лиофильных дисперсных систем. [c.430]

Эмульсии, как и золи, разделяются на лиофильные, термодинамически устойчивые, и лиофобные, термодинамически неустойчивые, системы, для стабилизации которых необлодимы эмульгаторы. Седиментационная устойчивость эмульсий определяется [c.157]

КОЛЛОИДНЫЕ МЕЛЬНИЦЫ, см. Диспергирование. КОЛЛОИДНЫЕ РАСТВОРЫ, то же, что золи. КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ, Дисперсные системы с частицами дисперсной фазы от 10 до 10 см. Коллоидные частицы, участвуя в интенсивном броуновском движении, противостоят седиментаций в поле сил земного тяготения и сохраняют равномерное распределение по объему дисперсионной среды. Наиб, важны и многообразны К. с. с жидкой дисперсионной средой. Их делят ва лиофильные и лио-фобные. В первых частицы дисперсной фазы интенсивно взаимод. с окружающей жидк., поверхностное натяжение на границе фаз очень мало, вследствие чего зти К. с. термодинамически устойчивы. К лиофильным К. с. относятся мицеллярные р-ры ПАВ, р-ры нек-рых высокомол. в-в, орг. пигментов и красителей, критич. эмульсии, а также водные дисперсии нек-рых минералов. В лиофобных К. с. частицы слабо взаимод. с дисперсионной средой, межфазное натяжение довольно велико, сист. обладает значит, избытком своб. энергии н термодинамически неустойчива. Агрегативная устойчивость лиофобных К. с. сюычно обеспечивается присут. в сист. стабилизирующего в-ва, к-рое адсорбируется на коллоидных частицах, препятствуя их сближению и соединению. Типичные лиофобные К. с.— золи металлов, оксидов и сульфидов, латексы, а также гели, возникающие при коагуляции и структурировании золей. КОЛОРИМЕТРИЯ, см. Фотометрический аналпз. КОЛХИЦИНОВЫЕ АЛКАЛОИДЫ (трополоновые алкалоиды), выделены из нек-рых родов растений сем. лилейных (иНасеае). Включают ок, 30 представителей. [c.267]

По характеру молекулярных взаимодействий на границе раздела фаз все дисперсные системы могут быть разделены на две большие группы. Это, с одной стороны, лиофильные системы, для которых характерна высокая степень родственности дисперсной фазы и дисперсионной среды и соответственно компенсирован-ности связей на границе раздела — сглаженность границы такие коллоидные системы, например критические эмульсии, могут образовываться самопроизвольно и обнаруживают полную термодинамическую устойчивость как относительно агрегирования, в макрофазы, так и относительно диспергирования до молекулярных размеров частиц. С другой стороны, это разнообразные лиофобные — коллоидно- и грубодисперсные системы, в которых дисперсная фаза и дисперсионная среда менее родственны и различие граничащих фаз по их химическому составу и строению проявляется в существенной некомпенсированности поверхностных сил (в избытке энергии) на межфазной границе. Такие системы термодинамически неустойчивы и требуют специальной стабилизации. Сюда относятся все аэрозоли, пены, многочисленные эмульсии, золи и т. д. Между теми и другими системами нельзя провести четкого разделения, поэтому представляется возможным рассматривачь широкий спектр промежуточных состояний. [c.7]

Лиофобные золи — гетерогенные микрогетерогенные) системы, и в этом отношении их нельзя относить к истинным растворам. Лиофильные золн — однофазные системы, обладающие многими свойствами истинных растворов. Вследствие высокой поверхностной энергии лиофобные дисперсные системы термодинамически (и кинетически) неустойчивы. Лиофильные коллоиды термодинамически устойчивы. От истинных растворов они отличаются размером частиц и формой (длинные нитеподобные и свернутые в клубок молекулярные структуры). [c.157]

Различают два основных класса дисперсных систем лиофильные и лиофобные. Лиофильные отличаются интенсивным взаимодействием частиц со средой, самопроизвольным диспергированием и термодинамической устойчивостью системы. Примерами лиофильных коллоидов могут служить глины, мыла, агрегаты высокомолекулярных соединений и т. п., образующие в водной или полярной среде ц граниченно устойчивые дисперсные системы. Лиофобные коллоиды, наоборот, характеризуются значительной энергией связи внутри дисперсной фазы, превышающей энергию взаимодействия последней со средой. В этом случае диспергирование осуществляется за счет затраты внешних сил — химических или механических. При этом образуются термодинамически неустойчивые коллоидные растворы, для которых понятие стабильности имеет лишь кинетический смысл. Некоторые лиофобные системы (например, красный золь золота) могут сохранять свою устойчивость сколько угодно долго, другие, наоборот, после образования быстро ее теряют (суспензии грубодисперсных частиц, концентрированные золи сульфидов металлов и т. д.). [c.7]

Подобный вид коагуляции во многом сходен с процессом образования гелей в лиофильных коллоидах. Гелеобразование, в сущности, можно рассматривать как проявление агрегативной неустойчивости коллоидных систем. Но в отли15ие от коагуляции, при- гелеоб-разовании система (золь) изменяет структуру без разделения на коагулят и дисперсионную среду, [c.91]