Агрегативная золей

Исходный золь кварца в воде был агрегативно устойчивым, изоэлектрическая точка частиц 5102, оцененная методом микроэлектрофореза, находилась при pH = 2 [24]. Методом поточной ультрамикроскопии было показано, что золь 5102 в обла- [c.174]

По концентрации дисперсной фазы все эмульсии делят на разбавленные, концентрированные и высококонцентрированные. Под разбавленными понимают высокодисперсные эмульсии, содержащие до 0,1% дисперсной фазы по размеру частиц они близки к коллоидным растворам, т. е. диаметр глобул в таких эмульсиях около 10 см. Разбавленные эмульсии агрегативно устойчивы даже без введения эмульгаторов, по своим свойствам они больше похожи на лиофобные золи. Классическим примером разбавленной эмульсии может быть эмульсия машинного масла в воде, образующаяся при конденсации пара в процессе работы паровой машины. [c.21]

Агрегативная устойчивость золя гидроксида железа обеспечивается прежде всего наличием на поверхности дисперсных частиц двойных электрических слоев. Элементарная частица такого золя называется мицеллой. В основе мицеллы лежит нерастворимый в данной дисперсионной среде агрегат, состоящий нз множества молекул (атомов) [Ре(ОН)з] , где п — число молекул (атомов), входящих в агрегат. [c.163]

Молекулярные фрагменты, надмолекулярные образования, ассоциативные или агрегативные комбинации в малоконцентрированных и концентрированных системах находятся в виде образований, не связанных друг с другом. Поэтому, такие системы считаются несвязанными дисперсными системами, или золями [c.68]

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]

В суспензиях проявляется так же и агрегативная неустойчивость, характерная лиофобным золям и зависящая от вязкости дисперсионной среды, толщины диффузионного слоя мицеллы (см. разд. VI.8), температуры, присутствия электролита и т. д. Например, при увеличении концентрации электролита в суспензии происходит коагуляция и ускоренное расслаивание системы. [c.293]

Процесс коагуляции всегда связан с уменьшением степени дисперсности и обусловлен агрегативной неустойчивостью коллоидных систем. В коагуляции принято различать две стадии или два периода — скрытую коагуляцию, когда невооруженным глазом еще нельзя наблюдать какие-либо внешние изменения в золе, и явную коагуляцию, когда процесс агрегации частиц дисперсной фазы золя может быть легко обнаружен визуально. [c.226]

Растворы высокомолекулярных веществ, если они находятся в термодинамически равновесном состоянии, аналогично истинным растворам обладают абсолютной агрегативной устойчивостью. Высокая устойчивость коллоидных растворов ВМС определяется, в основном, двумя факторами — наличием на поверхности частиц двух оболочек электрической и сольватной (гидратной). Поэтому для коагуляции коллоидов высокомолекулярных соединений необходимо не только нейтрализовать заряд коллоидной частицы, но и разрушить жидкостную оболочку. Выделение ВМС из растворов по своему характеру отличается от коагуляции типичных гидрофобных коллоидов. Так. если для гидрофобных золей достаточно незначительных добавок электролитов, чтобы вызвать коагуляцию, то для высокомолекулярных веществ этого недостаточно. Для выделения дисперсной фазы полимеров необходимы высокие (вплоть до насыщенных растворов) концентрации электролитов. Явление выделения в осадок растворенного ВМС под действием большой концентрации электролита получило название высаливания (опыт 110,113). [c.227]

Результат опыта. Золь без добавления желатины коагулирует очень быстро от прибавления хлорида натрия. В пробирке, куда был добавлен раствор желатины, коагуляции не наблюдается — прибавление гидрофильного золя к гидрофобному повысило его агрегативную устойчивость. [c.235]

Лиофобные золи являются системами агрегативно неустойчивыми, растворы же высокомолекулярных соединений способны сохранять свою молярную концентрацию очень долгое время, т. е. являются системами термодинамически устойчивыми. Это экспериментально подтвердил В. А. Каргин, который показал, что растворы ВМС подчиняются, как и истинные растворы, правилу фаз. [c.329]

Высокомолекулярные соединения способны образовывать не только истинные растворы, но и типичные лиофобные золи, если в качестве дисперсионной среды взята жидкость, по отношению к которой высокомолекулярное вещество является лиофобным. Такие коллоидные растворы отличаются ясно выраженной лиофобностью, что выражается в слабом взаимодействии вещества дисперсной фазы с дисперсной средой, требуют обязательного наличия стабилизатора для создания агрегативной устойчивости, обладают слабой диффузией и очень малым осмотическим давлением. Так же как и лиофобные золи, коллоидные растворы ВМС обладают термодинамической неустойчивостью, вызванной значительным избытком поверхностной свободной энергии. [c.329]

Основными условиями образования золей химической конденсацией являются малые концентрации исходных растворов и избыток одного из реагентов над другим, обеспечивающей формирование двойного ионного слоя (ДИС) на поверхности кристаллических частичек. ДИС наряду со связанной с ним сольватной оболочкой обеспечивает агрегативную устойчивость золя. Знак заряда коллоидной частицы зависит от соотношения реагентов при проведении реакции получения золя. [c.188]

Некоторые осадки, полученные коагуляцией электролитами, можно пептизировать, промывая их растворителем. При этом удаляется избыток электролита, восстанавливаются структура ДИС и агрегативная устойчивость золя. [c.188]

Причиной электрофореза, как и других электрокинетических явлений, служит наличие двойного ионного слоя (ДИС) на поверхности раздела фаз. При положительно заряженной дисперсной фазе коллоидные частицы вместе с адсорбированными на них положительными потенциалопределяющими ионами движутся к катоду, отрицательно заряженные противоионы диффузного слоя —к аноду. В случае отрицательного заряда частиц движение происходит в обратных направлениях. Дисперсная фаза смещается относительно дисперсионной среды по поверхности скольжения. Поэтому, измерив скорость электрофореза, находят потенциал коллоидной частицы, т. е. электрокинетический или (дзета) потенциал. Величина -потенциала характеризует агрегативную устойчивость золя и зависит от толщины диффузного слоя, концентрации и заряда противоионов. Скорость электрофореза определяют методом подвижной границы — наблюдают за передвижением границы между окрашенным коллоидным раствором и бесцветной контактной жидкостью. Наилучшей контактной жидкостью является ультрафильтрат самого золя. Для приближенных измерений используют воду. Сущность метода состоит в определении времени, за которое граница окрашенного золя переместит- [c.205]

Одним из факторов агрегативной устойчивости эмульсий является структурно-механический барьер — гелеобразно структурированные адсорбционные слои мылоподобных ИАВ на поверхности капель, сильно структурированные дисперсионной средой и обладающие повышенными структурномеханическими свойствами — вязкостью, упругостью, прочностью. Такие коллоидные адсорбционные слои представляют собой своеобразные пленочные (двухмерные) студни (гели), диффузно переходящие в золь с удалением от поверхности капель. Они обеспечивают высокую стабилизацию дисперсных систем, что особенно важно при получении концентрированных и высококонцентрированных эмульсий. Таков (по П. А. Ребиндеру) механизм стабилизирующего действия мыл, а также белков и других высокомолекулярных стабилизаторов. [c.193]

В рассмотренных выше теориях образования коллоидных систем в результате процессов конденсации основное внимание уделялось образованию достаточно малых частиц как условию, обеспечивающему коллоидной системе седиментационную устойчивость. Однако для получения длительно существующих коллоидных систем одного этого условия недостаточно, сис-геме необходимо еще придать агрегативную устойчивость. На это особое внимание обратил еще Н. П. Песков. Он правильно указал на несостоятельность взглядов некоторых исследователей, считавших, что для получения золя необходимо лишь раздробить дисперсную фазу в дисперсионной среде до частиц, отвечающих коллоидным размерам. [c.231]

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]

Дальнейшее развитие этих положений принадлежит Г. А. Мартынову и В. М. Муллеру. В определенных условиях может устанавливаться агрегативное равновесие- между одинарными и агрегированными частицами. Хотя вероятность распада крупных агрегатов меньше, чем парных, все же уменьшение числа одинарных частиц в конечной стадии коагуляции может настолько понизить скорость образования новых агрегатов, что коагуляция будет уравновешена скоростью распада агрегатов. Следовательно, возможно равновесие между коагулятом и оставшимся разбавленным золем. Это явление, однако, не носит общего характера, так как существуют золи,. коагулирующие необратимо, и обнаруженное поведение золей золота в работе Н. М. Кудрявцевой, по-видимому, связано С частичной гидрофилизацией поверхности его частиц за счет адсорбции органических компонентов, остающихся в золе после его приготовления. [c.268]

Согласно этим представлениям агрегативная устойчивость лиофобных золей, связанная с возникновением на частицах двойного электрического слоя, объясняется не отталкиванием частиц в результате действия электростатических сил, а тем, что противоионы двойного слоя сольватируются и таким образом создают вокруг каждой лиофобной частицы сольватную оболочку. [c.282]

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]

Коллоидные системы с твердой дисперсионной средой, или, как их часто называют, твердые золи, несмотря на огромное практическое значение, до сих пор привлекали в коллоидной химии сравнительно мало внимания. Причиной этого являются их необычные по сравнению с остальными коллоидными системами свойства. Понятно, что для систем с твердой дисперсионной средой бессмысленно говорить о таких важных для других коллоидных систем особенностях, как молекулярно-кинетические свойства и агрегативная устойчивость. Рассмотрим некоторые из этих систем и их специфичные свойства. [c.395]

Молекулярная теория находит подтверждение в ряде фактов и наблюдений. Во-первых, определение молекулярных весов в раа-бавленных растворах полимеров методами, прямо указывающими молекулярный вес частиц (например, методом светорассеяния), однозначно показало отсутствие в таких растворах мицелл, т. е. частиц, состоящих из агрегатов молекул. Во-вторых, растворение высокомолекулярного вещества, как и растворение низкомолекулярных соединений, идет самопроизвольно, часто с выделением тепла. Например, достаточно желатин внести в воду, а каучук в бензол, чтобы через некоторое время без какого-либо вмешательства извне образовался раствор полимера в растворителе. При диспергировании же вещества до коллоидного состояния, как известно, требуется затрата энергии на преодоление межмолекулярных сил. В-третьих, растворы полимеров термодинамически устойчивы и при соответствующих предосторожностях могут храниться сколь угодно долго. Коллоидные растворы, наоборот, термодинамически неустойчивы и способны стареть. Это объясняется тем, что при растворении полимеров всегда образуется гомогенная система и свободная энергия уменьшается, как, и при получении растворов низкомолекулярных веществ, либо за счет выделения тепла в результате взаимодействия полимера с растворителем, либо за счет увеличения энтропии. При получении же гетерогенной коллоидной системы ее свободная энергия всегда возрастает в результате увеличения поверхности дисперсной фазы. В-четвертых, растворение высокомолекулярных соединений не требует присутствия в системе специального стабилизатора. Лиофобные же золи не могут быть получены без специального стабилизатора, придающего системе агрегативную устойчивость. Наконец, растворы полимеров находятся в термодинамическом равновесии и являются обратимыми системами к ним приложимо известное правило фаз Гиббса. [c.434]

Золи обладают высокой седиментационной устойчивостью, тогда как их агрегативная устойчивость обычно мала. С увеличением размеров частиц седиментационная устойчивость золей падает. [c.234]

Какие же концентрации возможны для коллоидных растворов Расчеты показывают, что в лиофобных золях вследствие их низкой агрегативной устойчивости и больших размеров частиц частичная концентрация (число частиц в единице объема) обычно на 5— 7 порядков меньше, чем в истинных растворах при той же массовой концентрации. Масса одной частицы золя может быть найдена простым расчетом. Допустим диаметр частицы < =10 м, плотность вещества частицы р = 20-10 кг/м. В предположении сферической формы объем частицы 1/ = яс(/6 0,5-10 " м масса частицы ш= 1/() = 0,5-10 -20-10 = 1 - 10 " кг. При массовой концентрации золя около 0,5 % в 1 л содержится 5-10 кг частиц или с = 5-10 / (1 10 "-6-10 ) 10 моль/л частиц. Таким образом, концентрация частиц в золе меньше концентрации молярного раствора в 10 раз. Согласно уравнению (23.7), осмотическое давление также должно быть ниже в 10 раз л = 2,27-10 = 2,27 Па. [c.373]

Благодаря наличию -потенциала на границах скольжения всех частиц дисперсной фазы возникают одноименные заряды и электростатические силы отталкивания противостоят процессам агрегации. Таким образом, -потенциал является одним из основных факторов агрегативной устойчивости гидрофобных золей. Величина, а иногда и знаки ф- и -потенциалов могут изменяться под влиянием внешних воздействий (электролитов, разведения, повышения температуры). [c.399]

Приведенные закономерности хорошо согласуются с поведением гидрофобных золей. Если частицы золя имеют высокий электрический потенциал и достаточной толщины диффузный слой, то при перекрывании ДЭС двух частиц энергия электростатического отталкивания преобладает над энергией межмолекулярного притяжения. Возникает энергетический барьер, препятствующий слипанию частиц. Сблизившиеся частицы вновь отдаляются друг от друга. Следовательно, система является агрегативно устойчивой (см. рис. 27.2,6). Сжатие диффузного слоя, например при добавлении электролитов, приводит к тому, что расстояние к (см. рис. 27.2, а) между твердыми частицами оказывается очень малым. На этом расстоянии энергия притяжения значительна и преобладает над энергией отталкивания. При таких условиях энергетический барьер очень мал и система агрегативно неустойчива, поэтому золь коагулирует (см. рис. 27.2, в). [c.429]

Изменение устойчивости ири изменении кислотности среды и незначительном изменении ионной силы может быть объяснено влиянием pH на свойства поверхности ЗЮг и, вследствие этого, на свойства и протяженность ГС. При щелочных pH образование ГС может быть связано с ориентацией диполей воды иод действием сильного электрического иоля поверхности частиц ЗЮг (л Ю В/см). Следует отметить, что при pH = 9- 11 существенную роль в устойчивости частиц кварца могут также играть поверхностные гелеобразные слои иоликремниевых кислот. При pH = 2 наблюдаемая устойчивость системы может быть обусловлена ориентацией молекул воды за счет водородных связей, возникающих около незаряженной поверхности, несущей недиссоциированные силанольные группы [502, 503, 508]. Таким образом, для золя ЗЮ2 в случае как незаряженной, так и высокозаряженной поверхности частиц возможно образование достаточно толстых и прочных ГС, что обусловливает высокую агрегативную устойчивость системы. В промежуточной области (рН = Зч-6), где с одной стороны, часть силанольных групп уже диссоциирована, а с другой стороны, плотность фиксированного заряда еще недостаточно велика, развитие ГС является минимальным. [c.175]

Для анализа полученных данных в свете теории ДЛФО нами были проведены расчеты энергии взаимодействия частиц Si02 в приближении взаимодействия двух сфер, а также двух плоских поверхностей [509]. Поскольку концентрация ЦТАБ была сравнительно небольшой, в расчетах допускалось, что различием между потенциалом и -потенциалом можно пренебречь. Агрегативно устойчивый в воде золь Si02 при введении в систему ЦТАБ (концентрация 1-10 моль/л) начинает агрегировать. При концентрации ЦТАБ 1-10 моль/л -потенциал частиц Si02 резко изменяется (до —5,3 мВ по сравнению с —62 мВ в воде), а степень агрегации частиц возрастает до 2,2, Из расчета энергии взаимодействия следует, что при данной т концентрации ЦТАБ высота энергетического барьера составляет около 6 кТ, а вторичный минимум крайне мал (доли кТ). Кроме того, его положению отвечает расстояние 800 нм, что также делает практически не- [c.177]

Устойчивость суспензий в воде может быть повышена вследствие того, что частицы многих веществ способны отдавать ионы в дисперсной среде или адсорбировать их из неё. Прв этом вокруг частиц формируется двойной электрический слой с определенной вв ulчинoй дзета-потенциала. Значение дзета-потенциала суо-пенэии близко к потенциалу золей, и. агрегативная устойчивость X атом случае определяется электростатическим отталкиванием одноименно заряженных частиц. В определенных случаях адсорбция алектролитов, как и в золях, может наоборот повести к снижению дзета-потенциала и к. агрегации (коагуляции) суспензии. [c.44]

Дальнюю коагуляцию (во вторичном минимуме) в гру-бодисперсных системах можно существенно замедлить, применяя в качестве стабилизатора агрегативно устойчивые золи (дисперсные системы коллоидной степени дисперсности— м). При добавлении коллоидных частиц в грубодисперсные системы в результате коагуляции или гетерокоагуляции на поверхности крупных частиц образуется защитный слой из мелких, который экранирует молекулярные силы, действующие между крупными частицами, и тем самым способствует стабилизации системы. [c.154]

Всякий лиофобный (гидрофобный) золь получается только искусственным путем за счет приложенной извне работы (химической или механической). Именно за счет этой работы золь и характеризуется большим избытком свободной поверхностной энергии, которая, стремясь к уменьшению, обусловливает его агрегативную неустойчивость. Что же касается высокомолекулярных соединений, то их растворы могут образоваться самопроиз-воль но путем неограниченного набухания, переходящего далее в обычное растворение. В результате этих процессов происходит не увеличение, а, наоборот, убыль свободной энергии. [c.175]

В отличие от лиофобных золей растворы высокомолекулярных соединений могут длительно существовать в достаточно ощутимых молярных концентрациях и, следовательно, обладать заметным осмотическим давлением и повыщенной вязкостью (опыт 88). Лиофобные золи в силу наличия большого избытка свободной поверхностной энергии являются системами агрегативно неустойчивыми. Растворы же высокомолекулярных соединений, как и истинные растворы, способны сохранять свою молярную концентрацию очень долгое время, т. е. они обладают практнчеоки неограниченной агрегативной устойчивостью. [c.176]

Из методов диспергирования особое значение имеет пептиза-ция как физико-химический метод образования золей из свежих (рыхлых) осадков. Пептизаторы, растворами которых обрабатывают осадки, способствуют образованию двойного слоя ионов на поверхности частиц осадка, сообщая золю агрегативную устойчивость. [c.188]

Некоторые ученые предлагают называть лиофильными золи, приобретшие агрегативную устойчивость благодаря адсорбции на поверхности их частиц неионогенных поверхностно-активных веществ. Такие золи отличаются от ионостабилизованных коллоидных систем высокой устойчивостью к действию электролитов, которая обусловлена лиофильностью поверхности частиц дисперсной фазы, приобретенной в результате адсорбции моле кул неионогенных поверхностно-активных веществ. [c.27]

В целом полученные результаты свидетельствуют о том, что вследствие ориентированной адсорбции молекул неионогенных поверхностно-активных веществ происходит модификация поверхности частиц сульфида мышьяка. Типично гидрофобный коллоидный раствор AS2S3 превращается в золь с лиофильными свойствами, агрегативная устойчивость которого обусловлена адсорбциои-ными гидратированными слоями неионогенного стабилизатора, образующимися вокруг частиц дисперсной фазы. Ориентированная адсорбция молекул неионогенных поверхностно-активных веществ на поверхности частиц была установлена экспериментально. [c.298]

Механическое воздействие, например перемешивание, обычно препятствует образованию геля. Однако в некоторых случаях время образования геля из агрегативно неустойчивых золей с сйль- 0 анизодиаметрическими частицами (например, золя УгОб) можно значительно сократить, если сосуд, содержащий золь, медленно вращать. Это явление, открытое Фрейндлихом, получило название реопексии (греч. — образование геля при движении). Причину реопексии некоторые исследователи видят в том, что параллельная ориентация вытянутых частиц при течении благоприятствует установлению между ними контактов и, следовательноГ способствует образованию геля. Другие исследователи считают, что причиной реопексии является возникновение при движении системы слабой турбулентности, ускоряющей установление контакта между частицами. [c.317]

ЗАЩИТНЫЕ КОЛЛОИДЫ — вещества, которые добавляют к лисфсб-ным золям и дисперсиям для придания им агрегативной устойчивости, особенно устойчивости против коагулирующего действия электролитов. 3. к. являются высокомолекулярными веществами, растворимыми в дисперсионной среде, как, например, белковые вещества, танниды, гликозиды, полисахариды. Защитное действие 3. к. играет важную роль в физиологических процессах и в технологии многих производств. [c.100]

Получение золя берлинской лазури пептизацией на фильтре. Внести в пробирку пипеткой 1,5 мл насыщенного раствора ферро-цианида калия и 0,5 мл 50%-ного раствора хлорида железа ( + 3). Полученный осадок перенести иа фильтр, промыть водой, залить на фильтре 2—3 мл 2%-пого раствора щавелевой кислоты и размешать стеклянной палочкой. Осадок быстро пептизируется и из фильтра стекает интенсивно окрашенный золь берлинской лазури. Анион С204 сильно адсорбируется на частицах осадка, сообщая им заряд и агрегативную устойчивость. [c.271]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология