Стабильность коллоидной частиц

Для очистки лиофобных коллоидов применяются те же методы, что и для очистки растворов высокомолекулярных веществ. Коллоидные системы часто содерж,ат низкомолекулярные растворимые компоненты, которые по той или иной причине необходимо удалить. Таковыми могут быть, например, электролиты, присутствие которых обычно уменьшает стабильность коллоида, так что полученный коллоид следует от них очищать. Общий принцип отделения коллоида от молекулярно-растворенных веществ основан на большой разнице в размерах между коллоидными частицами и молекулами и на способности последних проникать сквозь очень тонкие поры в мембранах. [c.14]

Теперь детализируем само представление о релаксационном спектре. Как мы уже отмечали, тепловое движение элементов структуры (релаксаторов) от самых мелких и подвижных (боковые и концевые группы в цепях или малые участки цепей и сегменты) до крупных (микроблоки, частицы активного наполнителя и т. д.) происходит либо путем перехода кинетических единиц из одного равновесного положения в соседнее (мелкие кинетические единицы и сегменты), либо путем распада и образования флуктуационных структур (микроблоки), либо путем отрыва стабильных коллоидных частиц друг от друга и их диффузии (частицы наполнителя, глобулы в расплавах и концентрированных растворах полимеров). Скорость указанных процессов зависит от сил взаимодействия между частицами, высоты потенциальных барьеров, разделяющих два соседних равновесия, размеров структурных элементов и температуры. Молекулярная подвижность таких кинетических единиц характеризуется временем оседлой жизни и собственно временем жизни флуктуационной структуры до ее распада. Характер теплового движения элементов структуры полимера сказывается на скорости деформации, скорости релаксации напряжения, на зависимости статического и динамического модулей упругости от температуры, времени наблюдения или частоты деформации, а также проявляется в механических потерях при деформировании материала. [c.76]

Введение электролита в раствор сильно повышает общую концентрацию находящихся в нем ионов, что создает благоприятные условия для поглощения заряженными коллоидными частицами ионов противоположного знака. Таким образом, первоначальный заряд частиц уменьшается до критического значения и золь коагулирует. Так объясняет механизм коагуляции электростатическая теория. По-другому трактует процесс коагуляции физическая теория, созданная Б. В. Дерягиным. Согласно ее представлениям между двумя твердыми частичками в золе образуется жидкостная пленка, оказывающая расклинивающее действие и тем самым препятствующая их сближению. Расклинивающее действие быстро возрастает с утончением пленки и сильно зависит от присутствия электролитов. При введении в дисперсную систему электролита происходит изменение прочности разделяющих частицы пленок, приводящее к нарушению стабильности золя. В момент коагуляции коллоидных частиц они должны сблизиться на такое расстояние, при котором энергия их взаимного притяжения, обусловлен- [c.85]

Описанные явления солеобразования в интермицеллярной жидкости играют большую роль в процессе коагуляции, т. е. потери стабильности коллоидных частиц, приводящей к их агрегации. [c.103]

Прикрепившись, стабильная коллоидная частица железа (или другого гидролизующегося металла) может образовывать множество полимерных гидроксидных связей с другими подобными частицами. [c.199]

Главная отличительная черта химии состоит в том, что она является наукой, применимой для решения огромного числа проблем, физика не является ее фундаментом. Многие явления окружающей среды наиболее эффективно рассматриваются и решаются именно химиками,- потому что химики имеют дело с системой на уровне, слишком сложном для физики. Поэтому химик, который занимается вопросами экологической химии и хочет узнать что-либо о стабильности коллоидных частиц и аэрозолей, должен хорошо разбираться в вопросах оптики, метеорологических явлениях, физики облаков, отражения облаков. Только после этого он может найти эффективное применение как химик и, как ученый, принести пользу. [c.19]

В качестве антиокислителей к смазочным материалам, повышающих также стабильность к действию УФ-света, предложены тиобис (алкилфеноляты) кобальта [пат. США 4151100]. Запатентован [пат. США 3507789] антиоксидант для пентаэритритового масла, эффективный ири температурах выше 200 °С. В масло предлагается вводить 0,005 % коллоидных частиц, состоящих из частиц субстрата (сажа, п, Си), покрытых слоем металла (5п, Ag, 8Ь, РЬ, В1, Рс1). [c.178]

Электролиты, находящиеся в коллоидном растворе, уменьшают дзета-потенциал и соответственно понижают устойчивость коллоидного раствора. Именно поэтому с целью повышения устойчивости применяют диализ для удаления электролитов из коллоидного раствора. Однако глубокий диализ приводит к противоположному результату, вызывая коагуляцию коллоидов. Рассмотрим коллоидный раствор положительно заряженных частиц (Agl), , который содержит некоторое избыточное количество ионов Ag и примеси нитрата натрия, от которой необходимо избавиться с помощью диализа. Во время диализа происходит одинаковое относительное уменьшение концентрации всех ионов, которые находятся в растворе, — примеси Na+, N07 и ионов Ag . Последние должны содержаться в растворе для сохранения адсорбционного равновесия, т. е. для сохранения стабильным наряда коллоидных частиц (Agi),,,. Как видно из рисунка 106, уменьшение концентрации ионов серебра в растворе, происходящее вместе с уменьшением концентрации примесей (Na и N07), вначале мало влияет на величину адсорбции ионов Ag+. Заряд ядра и соответственно величина термодинамического потенциала почти не изменяются, а в связи со значительным уменьшением концентрации противоионов (ионов N07) в растворе возрастает дзета-потенциал устойчивость коллоидного раствора увеличивается. [c.423]

Электростатическая теория коагуляции основана на учете изменений двойного электрического слоя коллоидной частицы (Мюллер). Изучая коагуляцию, вводят понятие о критическом потенциале, выше которого система сравнительно устойчива,, ниже — золь теряет стабильность и быстро коагулирует. Например, критический потенциал золя АзгЗз равен 26 мв, эмульсии масла — 30 мв и т. п. [c.117]

Ассоциация молекул мыла в растворе приводит к образованию коллоидных частиц — мицелл. Образование их обусловлено молекулярным сцеплением неполярных углеводородных радикалов молекул мыла, сродство которых друг к другу больше их сродства к воде (рис. 33, I). В ядрах мицелл образуется углеводородная фаза, в которой коллоидно растворяется часть полимеризуемого мономера (рис. 33, И). Эмульсионную полимеризацию обычно проводят в присутствии водорастворимых инициаторов, например перекиси водорода НаО,- В связи с тем, что на стабильность эмульсии и кинетику полимеризации в значительной мере влияет pH среды, в систему вводят буферные вещества (бикарбонаты, фосфаты, ацетаты), поддерживающие pH на определенном уровне. [c.456]

Стабильное во времени коллоидное состояние оказывается возможным лишь кинетически его существование обусловлено наличием некоего барьера, препятствующего слипанию, агрегированию коллоидных частиц (аналогично многие химические реакции, возможные термодинамически, не идут 1гз-за наличия барьера энергии активации). Благодаря тепловому (броуновскому) движению частицы дисперсной фазы равномерно распределяются во всем объеме дисперсионной среды. [c.259]

Гидрофобные коллоидные растворы весьма чувствительны к добавкам электролитов. При некоторой минимальной концентрации электролитов (называемой порогом коагуляции) они быстро теряют стабильность и коагулируют. Порог коагуляции сильно зависит от величины заряда иона, противоположного заряду коллоидной частицы. Эти ионы называют коагулирующими. Значение порога коагуляции примерно обратно пропорционально шестой степени величины.заряда коагулирующего иона. [c.178]

В общем можно предположить, что двойной электрический слой и диффузные ионы обеспечивают защитную оболочку вокруг частицы и препятствуют их слипанию при столкновении. Если это так, то частицы должны тем больше отталкиваться друг от друга, чем выше дзета-потенциал. Тогда, повышая дзета-потенциал (например, введением электролита-стабилизатора), можно было бы повысить стабильность коллоидных растворов. [c.326]

Таким образом, оболочка из гидратированных противоионов диффузного слоя вокруг коллоидной частицы является средством защиты частиц от слипания и причиной агрегативной устойчивости гидрозолей в целом. Чем толще диффузный слой (т. е. чем больше в нем гидратированных противоионов), тем плотнее общая гидратная оболочка и тем стабильнее соответствующий гидрозоль. [c.327]

Все только что изложенное можно объяснить и несколько иначе. Процесс образования микрокристаллических коллоидных частиц представляет собой не что иное, как переход метастабильной фазы в стабильную, сопровождающийся уменьшением свободной энергии системы. Этот процесс самопроизвольный, за исключением стадии образования зародышей. Для того чтобы метаста-бильная фаза перешла в стабильную, необходимо образование достаточного числа зародышей. Однако для возникновения большего числа зародышей затрачивается энергия на создание новой поверхности раздела фаз — стабильной, и метастабильной. Поскольку процесс перехода метастабильной фазы в стабильную на первой зародышевой стадии всегда сопровождается не уменьшением, а увеличением свободной энергии вследствие образования новой поверхности, он не может происходить самопроизвольно до тех пор, пока зародыши, образующиеся в системе, не достигнут определенного размера. После этого переход совершается самопроизвольно. [c.225]

Помимо адсорбции ионов низкомолекулярных электролитов "необходимо рассмотреть адсорбцию коллоидными частицами поверхностно-активных веществ.. Такая адсорбция представляет большой интерес, так как она вызывает изменение всех свойств коллоидной системы, в частности устойчивости ее к действию электролитов, и, следовательно, позволяет расширить наши представления в отношении стабильности и коагуляции коллоидных систем. Кроме того, адсорбция поверхностно-активных веществ дисперсными системами имеет и большое практическое значение. [c.298]

Стабильные концентрированные золи кремнезема, отличающиеся от геля и не выпадающие в осадок в течение по крайней мере нескольких лет, стали доступными с 1940 г., после того, как был найден способ приготовления однородных коллоидных частиц, больших по размеру, чем 5 нм, и стабилизированных при оптимальном количестве основания. [c.421]

Согласно теории ДЛФО, критическая концентрация коагулирующего иона не должна зависеть от размера коллоидной частицы, но Визе и Хили [279] показали, что при дальнейшем уточнении теории, принимая во внимание и первый, и второй минимумы, можно объяснить, что устойчивость коллоидной системы возрастает с увеличением размера частиц. Стабильность достигает максимума, а затем убывает. Подобное поведение системы никогда не регистрировалось в случае коллоидного кремнезема с размерами частиц в общепринятой области 5—100 нм. [c.522]

В промышленности СК при получении СК(М)С каучук выделяют с применением электролитов и кислоты, под действием которых происходит разрушение эмульгатора на поверхности частиц каучука и нарушается стабильность коллоидной системы. В качестве электролитов используют хлориды натрия, кальция, магния. Из кислот чаще всего применяют серную или уксусную. Помимо коагуляции латекса электролитами существует метод выделения каучука из латекса вымораживанием. [c.228]

Образование этих систем проходит по радикальному механизму. Это следует из рис. 7.11, на которо л представлены кривые содержания стабильных свободных радикалов (в основном, феноксильных) по ходу концентрирования лигносульфонатов. При температуре 115 °С доведение массового содержания сухих веществ в сульфитно-дрожжевой бражке даже до 65 % сопровождается нарастанием массовой доли свободных радикалов. При повышении температуры до 140 °С лишь в зоне содержания сухих веществ, ограниченной наличием несвязанной в растворе воды, наблюдается столь же интенсивное нарастание свободных радикалов. При более глубоком упаривании их содержание резко снижается. Таким образом, в мягких температурных условиях образование более крупных коллоидных частиц создает благоприятные условия для стабилизации свободных радикалов, т. е. активизирует лигносульфонаты. В жестких температурных условиях по мере удаления коллоидно-связанной воды возрастает роль термической фрагментации и деструкции лигносульфонатов с образованием низкомолекулярных веществ, что облегчает рекомбинацию радикалов. [c.238]

IV. Поверхностно-активные вещества, обладающие моющим действием. Они объединяют функции всех трех предыдущих групп ПАВ и, кроме того, способны к самопроизвольному образованию в объеме жидкой фазы термодинамически стабильных коллоидных частиц (мицеллообразование в растворах ПАВ, см. гл. VIII) и к включению отмываемых частиц в ядро мицелл (солюбилизация, см. там же). Сюда входят различные анионные, катионные и неионогенные ПАВ из числа упоминаемых далее в этом параграфе. [c.90]

Рост частиц твердой фазы за счет процесса коагуляции происходит следующим образом. Как правило, по достижении определенных размеров зародыш стабилизируется вследствие адсорбции ионов и молекул на его поверхности. При этом образуются частицы коллоидных размеров. Коллоидная частица (мицелла) состоит из двух частей — ядра, образованного из твердой фазы, и стабилизатора, состоящего из потенциалоопределяющих ионов растворенного электролита, связанных с ядром адсорбционными силами . Благодаря электростатическому притяжению вокруг стабилизатора собираются противоположно заряженные компенсирующие ионы электролита, образующие внешнюю оболочку мицеллы. Часть компенсирующих ионов находится на молекулярном расстоянии от потенциалоопределяющих ионов, образуя так называемый гельмгольцевский двойной слой, а другая часть расположена диффузно, т. е. концентрация ионов постепенно убывает от поверхности мицеллы к периферии слоя (диффузная часть двойного электрического слоя)Ч Существование диффузной части двойного электрического слоя обусловливает наличие заряда коллоидной частицы (так называемый электрокинетический потенциал), который служит одним из факторов стабильности коллоидных частиц. [c.66]

Очень важна для эксплуатации топлив возможность снижать в них осадкообразование. Нерастворимые осадки, образующиеся под влиянием высокой температуры, действия металлов и кислорода воздуха, являются продуктами гл-убоких превращений наименее стабильных углеводородов топлива, а также кислород-, серу-и азотсодержащих соединений в окислительной среде. Значительную роль при осадкообразовании играет изменение коллоидного состояния продуктов окисления топлив под влиянием температуры. Нерастворимые осадки могут образовываться в результате коагуляции коллоидных частиц смол, асфальтенов и других продуктов окисления, происходящей при определенных температурах, характерных для каждого топлива. При дальнейшем повышении температуры эти частицы могут вновь диспергироваться или растворяться в топливе. Поэтому, вероятно, эффективными диспергирующими присадками, используемыми для улучшения условий фильтрования топлив при высоких температурах, могут служить некоторые типичные стабилизаторы коллоидных систем — пептизаторы. [c.253]

Набухание сопровождается развитием давления на окружающие частицы, которые при потере сцепления могут или уплотняться (высокая пористость), или перемещаться в сторону наименьших сопротивлений, т. е. в скважину. Величина прочности сцепления набухших глин может характеризоваться структурномеханическим показателем высококонцентрированных глинистых дисперсий, т. е. предельным напряжением сдвига Как движущая сила, вызываемая давлением набухания (расклинивающим давлением но Б. В. Дерягину), так и величина перемещения глинистых пород зависят от перепада давления, величины зоны с пониженным перепадом давления, геологических условий, величины обобщенного показателя устойчивости. Эти факторы обусловливают изменение стабильности стенок скважины — кавернообразование или выпучивание глинистых пород с последующим обрушением. В сланцевых глинистых породах набухание происходит по плоскостям спайности и сланцеватости в отличие от однородных глин, набухание которых протекает во всем объеме. В процессе литогенеза сланцевых глинистых пород под действием массы вышележащих пород частицы приобретают параллельную ориентацию с наличием поверхностей скольжения между агрегатами или сильно уплотненными пластинами. Электронномикроскопи-ческие исследования глинистых частиц, взятых с поверхности скольжения ориентированной массы, показали их высокую дисперсность [91. Образование этого слоя обязано деформационным смещениям пластинок глинистых пород в связи с поступлением воды и взвешенных в ней коллоидных частиц [76, 89]. Оседая на [c.103]

Стабилизация коллоидных частиц полимерами объясняется одновременным действием электростатического и полимерного вкладов. Немонные макромолекулы типа полиоксиэтилена могут обеспечит стабильность только благодаря своей полимерной природе. Чтобы различать защиту с помощью неионных полимеров от защиты в более широком плане, Геллер и Пью предложили термин стерическая стабилизация [40], который по сути обозначает процесс адсорбции (или в более широком смысле - взаимодействия на поверхности частиц дисперсной фазы) стабилизирующих макромолекул полимеров. [c.73]

Как видно из рис. 9.7, опытный образец масла (с присадкой А) более устойчив к влиянию продуктов окисления, чем образец товарного масла (с В-15/41). Следует отметить, что действие модельных кислородсодержащих ПАВ ослабевает при замене ингибитора коррозии В-15/41 в композиции ИГС — 38д на присадку А. Из представленных данных видно, что действие спирта в большей степени сказывается на стабильности масла с присадкой В-15/41, чем с присадкой А (линии 1 и 3). Это объясняется, по-видимому, тем, что в состав присадки В-15/41 входит сложно-эфирная группа -СООН, которая, как известно [202, 203], способна образовывать прочные ассоциаты, в частности, с компонентами присадки АБЭС, входящей в композицию товарного масла ИГС -ЗВд. Образование осадка при хранении этого масла, вероятно, проходит стадии окислительного уплотнения (с повышением концентрации спирта до 8%) и коагуляции коллоидных частиц. [c.273]

Различная степень взаимодействия присадок, приводящая в отдельных случаях к осаждению из растворов, подтверждена с помощью метода лазерной спектроскопии. Как видно из рис. 9.8, различные композиции присадок отличаются размерами коллоидных образований в масляных композициях. Знание размеров этих образований позволяет определить пути повыше шя коллоидной стабильности растворов присадок, Так, например, для повышения коллоидной стабильности присадки АБЭС, входящей в состав масла ИГС ,-38д, важно учитывать ее взаимодействие с ингибиторами коррозии. Можно предположить, что замена В-15/41 на присадку А (размеры коллоидных образований в системах 1,58 и 0,53 мкм, соответственно, рис. 9.8) повысит коллоидную стабильность раствора присадки АБЭС. Механизм действия присадки А, по-видимому, заключается в диспергировании нерастворимых ассоциатов на мельчайшие частицы, за счет чего предотвращается их коагуляция и выпадение в осадок. Более того, можно предположить, что присадка А одновременно препятствует превращению растворимых в масле продуктов окисления в нерастворимые вещества и их седиментации. Образующиеся при этом коллоидные частицы удерживаются во взвешенном состоянии в масле за счет солюбилизации. Таким образом, очевидно, присадка А обладает некоторой антиокислительной функцией. [c.274]

Закономерности коагуляции золей Agi, содержащих иеионогенные поверхностно-активные вещества, свидетельствуют о том, что высокая. стабильность систем в этом случае в основном обусловлена силами неэлектростатической природы, хотя и в присутствии неионогенного стабилизатора коллоидные частицы имеют электрический заряд. [c.299]

К процессам образования зародышей, их роста или растворе ния применимы все те положения, о которых шла речь при рассмотрении термодинамических, кинетических и структурных факторов стабильности коллоидных систем (см. 17). Коллоидные частицы могут служить центрами кристаллизации. Иногда достаточно ввести в пересыщенный раствор золь кристаллизую щегося вещества, как начинается кристаллизация. Если рост ядер-зародышей приостанавливается вследствие возникновении иа них адсорбционного слоя ионов, то образуется высокодис персная мелкокристаллическая фаза, обладающая той или иной степенью агрегативной устойчивости. [c.243]

Теория ДЛФО ограничивается рассмотрением потенциальных кривых для двух дисперсных частиц. Это объясняется тем, что коагуляция, протекающая в разбавленных золях, определяется парным взаимодействием частиц, положенным, как мы видели, в основу теорий кинетики коагуляции Смолуховского и Н. А. Фукса. Однако для определения условий устойчивости концентрированных золей необходимо учитывать коллективные взаимодействия частиц. Такие золи не только обладают практически достаточной стабильностью, но часто обнаруживают и периодическое расположение частиц аналогично узлам кристаллической решетки. Подобные периодические коллоидные структуры образуют, например, некоторые вирусы и монодисперсные латексы. Условием периодичности, конечно, является прежде всего достаточная монодисперсность системы. Как отметили еще Бернал и Фанкухен, периодическое расположение свидетельствует о дальнодействующих силах между коллоидными частицами. [c.295]

Электрофлотациопное извлечение частиц при применении нерастворимых электродов наиболее вероятно протекает по двухстадийному механизму на первой стадии флотируемые частицы осаждаются на поверхности газовых пузырьков. Это приводит в дальнейшем к образованию из них стабильных микропузырьков размером 3—10 мкм с оболочкой из удаляемых коллоидных частиц. На второй стадии такие микропузырьки — коллекторы — флотируются более крупными газовыми пузырьками. Осаждению частиц на пузырьках-может способствовать-электрофоретический перенос частиц в приэлектродную зону,, их дегидратация вблизи поверхности электродов и эффективное взаимодействие с пузырьками, зарождающимися на электродах [c.56]

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]

Изучение надмолекулярной структуры асфальтенов позволяет сделать практические выводы по долговечности структуры битумов, которая зависит от стойкости силового центра дисперсной частицы. Если центр имеет силовые параметры с компенсированными прочными сольватными слоями, то такой коллоидной частице обеспечено долгое неизменное состояние. Если центр представляет собой пачечную структуру типа графитоподобного кристаллита, то битуму, несмотря на хорошие прочностные характеристики в момент изготовления, обеспечено быстрое старение, и, как результат, быстрое разрушение покрытия дорог. Наибольшее количество пачечных структур сосредоточено в окисленных и особенно переокисленных битумах через длительные и черезмерные температурные воздействия в асфальтенах. В компаундированных битумах имеется малое количество пачечных структур по отнощению к аморфным. В самых лучших образцах их нет совсем. Эти битумы получены при низких температурах, т.е. в режимах с полным отсутствием элементов коксования. В битумных системах обнаруживаются два вида ядер -один вид проявляет полностью аморфные свойства, он составляет основу природных нефтей и неокисленных битумов, стабильность которых доказывается многими миллионами лет залегания в нефтяных коллекторах. Другой вид обладает кристаллическими свойствами, быстро растет в количестве при температурных воздействиях, приводит к графитоподобному материалу все количество системы и делает ее нестабильной. Но образному выражению Унгера— появление пачечных структур соответствует появлению раковой опухоли в битуме . [c.86]