Горные породы как коллоидные системы

Громадные массы осадочных пород, глины, лесса, которые мы встречаем в природе,— все это результат диспергирования твердых горных пород, которое происходит не только под влиянием механических факторов, но и под влиянием химического воздействия (выветривание под действием диоксида углерода и воды), а также под влиянием биологических факторов. Животные, как и растения, своими выделениями способствуют изменению горных пород. Таким образом, в результате всех перечисленных выше процессов горные породы, подвергаясь глубоким физическим и химическим изменениям, могут образовать сложные коллоидные системы. [c.286]

Коллоидные системы и процессы имеют огромное значение для метеорологических явлений, при образовании горных пород и минералов, в сельском хозяйстве. [c.29]

Наибольшее значение имеют системы Т/Т с твердой дисперсионной средой и твердой дисперсной фазой. К этому классу коллоидных и микрогетерогенных систем относятся некоторые окрашенные драгоценные и полудрагоценные камни, цветные стекла, эмали, многие минералы, горные породы, некоторые сплавы. [c.395]

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ — раздел физической химии, в котором изучаются процессы образования и разрушения дисперсных систем, а также их характерные свойства, связанные с поверхностными явлениями на границе раздела фаз в этих системах. В современном значении К- X. является физико-химией дисперсных систем и поверхностных явлений. К. X.— научная основа ряда геологических процессов генезиса горных пород, выветривания, образования глинистых пород, иловых отложений, седи-ментационных процессов, процессов миграции и др. [c.131]

Для получения дисперсных систем из горных пород наиболее производительным является метод механического диспергирования (измельчения), которое осуществляют в дробилках и мельницах. Шаровые и стержневые мельницы дают измельчение, обеспечивающее требуемую крупность помола для получения, например, флотационной пульпы. В некоторых случаях требуется и более тонкое измельчение, осуществляемое в специальных коллоидных мельницах (мокрый помол). Следует отметить, что в ряде случаев существенна монодисперсность данной системы, т. е. ее однородность по крупности частиц дисперсной фазы. [c.238]

Д. с.— гл. объект изучения коллоидной химии и физ.-хим. механики. Такие системы широко распространены в природе (горные породы, грунты, почвы, облака). К ним относятся, напр., строит, материалы (цементные р ры, бетоны), краски, пищ. продукты, лек. и косметич. ср-ва. [c.181]

В основе всех жизненных процессов, а также структур живых организмов, тканей и клеток лежат такие вещества, как белки, нуклеиновые кислоты, крахмал, гликоген, целлюлоза, построенные из гигантских цепных молекул. Продукты питания (хлеб, мясо, рыба, овощи), одежда и обувь (текстильные ткани, искусственное волокно, кожа, резина, пластмассы) образованы различного рода коллоидными системами. Изменение структуры и поглощающих свойств почв, выветривание горных пород, вынос частиц ила и глин реками, образование облаков и туманов — тесно связаны с коллоидными процессами. Производство строительных материалов (цемент, гипс), добыча и переработка нефти (бурение скважин, обезвоживание нефти), обогащение ценных руд методом флотации, производство лаков и красок, кинофотоматериалов, бумаги, сажи, удобрений в значительной степени основано на использовании свойств различных суспензий и эмульсий. В фармацевтической промышленности многие лекарственные вещества производятся в форме тонких суспензий или эмульсий, мазей, паст, кремов. Важное значение в промышленности, в сельском хозяйстве и в военном деле имеют различные дымы и туманы. Развитие авиационной и автомобильной промышленности, машиностроения и приборостроения было бы невозможно без резины и различных пластмасс. Изделия из целлюлозы, резины, пластмасс, искусственного волокна приобретают все большее значение в технике и в быту. Можно сказать, что материальная основа современной цивилизации и самого существования человека и всего биологического мира связана с коллоидными системами. [c.7]

В таком случае является ли примером коллоидной системы горное озеро, дно которого покрыто толстым слоем гальки Как будто такая система соответствует определению коллоидов — вещество (горная порода) раздроблено на частицы (галька) и распределено в жидкой среде (вода). Однако важный параметр — размер частиц — показывает, что система не является коллоидной. В настоящее время принято коллоидными [c.7]

Свойства многих порошкообразных материалов, в частности соответствующих строительных материалов, могут существенно изменяться при адсорбции на их поверхности тех или других веществ.. На этом основана, например, гидрофобизация цемента при обработке его растворами солей высокомолекулярных органических кислот и др. Почвой адсорбируются различные растворенные вещества из природных вод. П. А. Ребиндер нашел, что адсорбционные процессы могут приводить к понижению прочности некоторых материалов (металлов, горных пород) и это дает возможность интенсифицировать процессы их механической обработки. Коллоидные системы вследствие очень малых размеров частиц обладают настолько большой поверхностью раздела, что адсорбционные процессы развиваются на них особенно интенсивно. [c.371]

Грунт — это горные породы, расположенные ниже зоны жизнедеятельности большинства микроорганизмов и растений и не подвергаемые выветриванию. Между почвой и грунтом нет четкой границы. Так как влажную почву и грунт, являющиеся гетерогенной капиллярно-пористой, а часто и коллоидной системой, можно считать проводниками второго рода, т. е. электролитами, то процесс коррозии металла в почве и грунте можно рассматривать [c.196]

В природе происходит непрерывный процесс разрушения горных пород, приводящий в ряде случаев к образованию дисперсной системы таким путем в результате выветривания полевых шпатов образовалась повсеместно распространенная глина, В технике методом диспергирования пользуются для получения тонкодисперсных порошков серы, идущей на приготовление лекарств, а также для борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных растений минеральных красок графита, применяемого против образования накипи в паровых котлах, и т. д. Для приготовления высокодисперсных порошков технике применяются специальные машины, так называемые коллоидные мельницы. [c.168]

При учете всех форм миграции УВ эвакуация нефти и газа из материнских толщ в коллектор представляется в следующем виде. В материнской толще происходит рост внутрипорового давления в связи с литогенезом — генерацией нефти, газа, высвобождением химически и физически связанной воды, ростом горного давления. Рост внутрипорового давления приводит к гидроразрыву пород. Вначале возникают мелкие волосяные трещины, которые, сливаясь, образуют более крупные каналы. По этой системе пор, микро- и макротрещин происходит миграция сложных флюидальных систем истинных, коллоидных, водных растворов. Следы этой миграции можно наблюдать в естественных обнажениях в виде многочисленных трещин горных пород, залеченных обломками терригенных пород, кальцитом и другими минералами. [c.77]

На определенных стадиях образования рудных минералов нередко возникали периодические коллоидные структуры, изучение которых представляет большой интерес для познания генезиса горных пород. Такие системы, распространенные обычно среди зернистых и оолитовых минеральных отложений, эмульсионных структур распадения и метаколлоид-ных пород, сушествуют в настоящее время в виде отдельных дисперсных микро- и макрочастиц, включенных в минералы руд, или дают самостоятельные осадочные образования (например, оолитовые структуры). В начале существования этих [c.109]

ГЕТЕРОГЕННЫЕ СИСТЕМЫ (дат. Ье1его5 — другой) — физико-химические системы, состоящие из двух или нескольких однородных частей (фаз), разделенных поверхностью раздела. Однородные части системы (фазы) отличаются одна от другой по составу и свойствам. Например, вода и водяной пар, находящийся над ней насыщенный водный раствор соли с осадком этой соли и водяным паром над раствором металлические сплавы горные породы и др. Промежуточное положение между Г. с. и гомогенными системами занимают коллоидные растворы. [c.70]

Конденсационный путь образования Д.с. связан с зарождением новой фазы (или новых фаз) в пересьпценной метастабильной исходной фазе-будущей дисперсионной среде. Для возникновения высокодисперсной системы необходимо, чтобы число зародышей новой фазы было достаточно большим, а скорость их роста не слишком велика. Кроме того, требуется наличие факторов, ограничивающих возможности чрезмерного разрастания и сцепления частиц дисперсной фазы. Переход первоначально стабильной гомог. системы в метастабильное состояние может произойти в результате изменения термодинамич. параметров состояния (давления, т-ры, состава). Так образуются, напр., природные и искусственные аэрозоли (туман - из переохлажденных водяных паров, дьпкШ-из парогазовых смесей, выделяемых при неполном сгорании топлива), нек-рые полимерные системы-из р-ров при ухудшении термодинамич. качества р-рителя, органозоли металлов путем конденсации паров металла совместно с парами орг. жидкости или при пропускании первых через слой орг. жидкости, коллоидно-дисперсные поликристаллич. тела (металлич. сплавы, нек-рые виды горных пород и искусств, неорг материалов). [c.81]

Вопросы ингибирования в отношении полимеров находятся в тесной взаимосвязи с процессами флокуляции, и в публикациях чаще ограничиваются сведениями о последнем, недооценивается роль ингибирования по влиянию на технико-экономические показатели бурения. Буровые растворы сохраняют изначально большие объемы выбуренного шлама в недеспергирующих горных породах, который легче отделить в механической системе очистки буровой установки. При этом нормализуется состояние ствола скважины, что препятствует переходу горных пород в раствор. Крюме того, относительно "зафиксированные" ингибитором неизменными размеры частиц горной породы ускоренно оседают в емкостях и до периода их последующей очистки с меньшей вероятностью возвращаются в циркулирующий раствор. В результате совместный вклад ингибирования химическими реагентами и механической очистки в механизм регулирования количества глинистой фазы и ее коллоидной составляющей порой превышает вклад механизма флокуляции акриловыми полимерами. [c.60]

Броуновским суперпарамагнетизмом называют явление намагничивания магнитньгх коллоидов путем ориентации самих частиц вместе с вмороженным в их тело магнитным моментом. При подходящих условиях зависимость намагниченности от напряженности поля одинакова как при неелевском, так и при броуновском парамагнетизме. Вместе с тем имеются и существенные качественные различия в поведении систем с твердой и жидкой средой. Неоднозначно влияние температуры на магнитную восприимчивость твердых магнитных коллоидов. С одной стороны, согласно формуле (3.9.105), повышение температуры облегчает вращательную диффузию и тем самым увеличивает магнитную восприимчивость коллоидной системы. Но с другой стороны, это ведет к уменьшению значения аргумента функции Ланжевена в формуле (3.9.104) и к уменьшению восприимчивости. Температурная зависимость восприимчивости (намагниченности) твердых магнитных коллоидов является одним из способов нахождения константы анизотропии или размера магнитных частиц. При достаточно низкой температуре вращательная диффузия магнитных моментов практически отсутствует (магнитные моменты вмораживаются в кристаллическую решетку частицы). Это ведет к потере суперпарамагнетизма и к появлению магнитно-жестких свойств — способности вещества сохранять приобретенную в магнитном поле намагниченность и после выключения поля. Благодаря такой особенности некоторые вещества (например, глина с примесью оксидов железа, красный кирпич) сохраняют в себе отпечаток геомагнитного поля, действовавшего на них в моменты повышенной температуры (при остывании вулканической породы, при последнем протапливании печи или при пожаре и т. д.). На магнитной памяти веществ основан палеомагнетизм — наука о магнитном поле Земли в геологически отдаленные времена. В структуре дисперсных материалов зашифрованы также сведения о физико-химических условиях их возникновения, и это относится не только к магнитным дисперсным системам. Наличие магнитных свойств дает не только дополнительную информацию об условиях возникновения материала, но и дополнительные средства расшифровки его структурного состояния. Осадочные горные породы в свое время сформировались при свободной коагуляции и оседании частиц в сильно разбавленных взвесях морей и океанов. Они представляют собой своеобразную летопись геологических эпох, которая пока еще полностью не расшифрована. [c.668]

Введение пористости Р, связанной с вероятностью нустот в пористой системе, является ценным только для начальной характеристики системы сложения, так как сведения о величине Р не указывают на структуру системы, т. е. на особенности укладки элементов, даже когда их форма заранее определена. Очевидно, данной известной укладке отвечает вполне определенная пористость, но обратное заключение в общем случае неверно, т. е. найденной пористости может соответствовать вообще большое число укладок даже для элементов определенной одной формы, и, конечно, бесчисленное множество укладок элементов различной формы. Величина Р является ценной для общей классификации системы по их пористости, что может оказаться полезным для практики. Она позволяет выделить системы с очень малой и с очень большой пористостью, так как значения ее могут колебаться в достаточно широком интервале. Не говоря даже о малотиничных, практически не пористых системах, таких, как отливки металлов, содержащие отдельные пустоты (флюктуации сплошности), все же приходится иметь в виду случаи малопористых систем, например горных пород, где Р 0,001. Возможно, верхним пределом является пористость волокнистых материалов фильтров, для которых нередко Р = 0,9999. Пористость кипящего слоя зерен также очень велика, а если причислить к пористым системам также коллоидные растворы и взвеси (как нередко делают), то придется учитывать долю заполнения Л = 10 и ниже, т. е. пористость весьма близка к единице. Рассматривая здесь величины Р шЛ, следует обратить внимание еще на одно их свойство, которое можно назвать законом или правилом обращения пористых структур. [c.273]

Д. с.— гл. о ьект изучения коллоидной химии и фнз.-хим. механики. Такие системы широко распространены в природе (горные породы, грунты, почвы, облака). К пим относятся, папр., ст юит. материалы (цементные р-ры, бетоны), краски, пищ. продукты, лек. и косметич. ср-ва. Ф Д е р я г и н Б. В., Успехи химии , 1979, т. 48. в. 4, с. 675— 721 ЗонтагГ..Штренге К., Коагуляция п устойчивость дисперсных систем, пер. с нем.. Л.. 1973 см. также лит. к ст. Коллоидная химия. Л. А. Шиц. [c.181]

Различные виды коллоидных систем. Коллоидные системы чрезвычайно разнообразны. Они широко распространены в природе, используются во многих производствах, и ряд видов промышленной продукции относится к коллоидным или несколько более грубодисперсным системам. К коллоидным системам при надлежат многие естественные продукты, как молоко, кровь, яичный белок, многие ткани растительных и животных организмов. К дисперсным системам относятся также облака, атмосферный туман, вулканический дым и многие природные воды. Широко пред-стяйледы и очень разнообразны коллоидные системы минерального мнра. Опалы, яшмы, агаты и большой ряд других групп минералов представляют собой твердые коллоидные системы. К дисперсным системам относятся глины и другие осадочные и изверженные породы. Окраска многих минералов и горных пород определяется иримесямв, содержащимися в них в дисперсном состоянии. Очень важную роль играют различные коллоидные с ст [c.498]

Природные воды представляют собой сложные системы, содержащие растворенные вещества в виде ионов и молекул, минеральные и органические соединения в форме коллоидов, суспензий и эмульсий. В воде растворены газы, входящие в состав атмосферы, а также вещества, образующиеся в результате жизнедеятельности водных организмов и протекания процессов химического взаимодействия в самой водной среде4Формирование состава природных вод происходит в результате взаимодействия воды с окружающей средой—горными породами, почвой, атмосферой. При этом протекают процессы а) растворение соединений б) химическое взаимодействие веществ с водой и водными растворами в) биохимические реакции г) коллоидно-химические взаимодействия. Действие каждого из этих процессов определяется такими условиями взаимодействия веществ с водой, как температура, давление, геологические особенности. Fia формирование состава поверхностных, подземных и атмосферных вод заметно влияет усиливающаяся практическая деятельность человека. [c.55]

В настоящее время учение Н. С. Курнакова об определенных и неопределенных соединениях стало общепризнанным. Оно имеет исключительное по важности значение в изучении химии сложных высокомолекулярных соединений, металлических сплавов, растворов, силикатов, коллоидоз. Отмечая важное значение учения Н. С. Курнакова об определенных и неопределенных соединениях в химической науке, профессор С. А. Щукарев пишет В настоящее время наука вступает в эру синтеза идей Бертолле и Пруста-Дальтона на почве теории Менделеева и Курнакова. В новом свете предстают перед нами природные воды, минералы и горные породы, стекла, шлаки, металлические сплавы, вещество тканей растений и животных. Всюду в растворах, сплавах, гелях и других коллоидных системах мы имеем дело с химическими силами, которые вовсе не ограничиваются созданием дальтонидов, способных быть выделенными в химически чистом виде, но определяют собою в значительной мере и свойства упомянутых сложных материальных фаз... До сих пор теоретическая химия в своем победном шествии ограничивалась главным образом дальтонидами, хотя на практике ей и приходилось встречаться чаще всего со сложнейшими системами переменного состава. Мы не сомневаемся, однако, что на пути, указанном Д. И. Менделеевым и И. С. Курнаковым, наука будущего по-новому осветит химию сложных высокомолекулярных соединений, силикатов, коллоидов, металлических сплавов и растворов [1, стр. 24-25]. [c.169]

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ — раздел физической химии, в к-ром рассматриваются процессы образования и разрушения дисперсных систем, а также их характерные свойства, связанные в основном с поверхностными явлениями на границах раздела фаз в этих системах. Термин К. X. связан с тем, что по традиции коллоидами называют наиболее высокодисперсные системы с предельно развитой поверхностью раздела фаз (коллоидные системы). В современном ее значении К. X. является физико-химией дисперсных систем и поверхностных явлений. Особое значение К. X. онределяется тем, что 1) Природные тела — горные породы, организмы растений и животных, а также строительные, конструкционные и др. мате-риа.ды техники — являются обычно высокодисперсными, что и определяет многие их особенности, напр, высокую прочность. 2) Основой многих технологич. процессов и важнейших процессов в природе служат образование и разрушение дисперсных систем сус-пензий, эмульсий, пен, туманов, дымов и пр.) и связанные с ними процессы диспергирования и конденса-циотпшго образования новой фазы, процессы адсорбции, коалесценции, коагуляции и образования нро-ст1)аиственных структур, определяющиеся взаимодействием дисперсных частиц — поверхностными явлениями на границе фаз в дисперсных системах. [c.322]

В качестве промывочной жидкости при бурении скважин используются глинистые растворы, представляющие собой высокодисперсные системы на основе бентонитовидных глин, смещанных с водой или углеводородными фракциями. Эти коллоидные системы должны обладать высокой устойчивостью к расслоению, способностью транспортировать частички разбуриваемой горной породы. Кроме того, глинистые растворы служат для промывки забоя скважины и охлаждения бурового инструмента, защиты стенок скважины от разрушения, закупорки пористых пород, а также для уравновешивания больших пластовых давлений, которые возрастают по мере углубления на 10 МПа с каждым километром. В глинистые растворы для снижения водоотдачи добавляют специальные присадки и утяжелители для предотвращения насыщения растворов газом и нефтью. [c.16]

Исходя из теории образования нефти как результата длительных превращений органических остатков, основную часть нефти составляют углеводороды различного строения. Однако выходящая на поверхность нефть выносит с собой попутный газ, воду и механические частицы песка, горной породы и т. д. Количество этих компонентов для различных месторождений различно. Эти компоненты нерастворимы, олеофобны и образуют дисперсную систему, которая подвергается разделению. Но и после отделения нерастворимых компонентов, согласно химической природе самой нефти, она не является молекулярным раствором, или ньютоновской жидкостью. Наличие в нефти гетероатомных соединений, а также высокомолекулярных соединений, большинство которых содержат серу, азот, кислород и металлы, сообщает нефти, нефтяным фракциям и остаткам специфические свойства, присущие коллоидным и дисперсным системам. В зависимости от размеров частиц дисперсной фазы такие системы могут быть как ультрагетерогенными (размер частиц от 1 до 100 нм), так и грубодисперсными (размер частиц > 10 ООО нм). [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология