Дисперсные системы стабилизация

ПАВ, уменьшая поверхностную энергию дисперсной системы, как бы защищают ее от возможного нарушения устойчивости. Поэтому повышение устойчивости дисперсных систем под влиянием ПАВ называют коллоидной защитой или стабилизацией коллоидов. В качестве стабилизирующих веществ для золей обычно, используют высокомолекулярные ПАВ, желатин, альбумин, казеин, крахмал, пектин, каучуки, мыла поливалентных металлов, гемоглобин, мыла щелочных металлов и т. д. [c.282]

Из коллоидной химии известно, что любая дисперсная система обладает агрегативной и кинетической устойчивостью, которые, в свою очередь, зависят от наличия факторов стабилизации и дестабилизации дисперсной системы. Наличие и действие указанных факторов определяется физикохимическими и электрокинетическими свойствами компонентов, входящих в дисперсную систему. Таким образом, целесообразно предварительно рассмотреть современное состояние и основные положения теории устойчивости коллоидных систем с жидкой дисперсионной средой во внешних электрических полях. [c.6]

Стабилизация существенно зависит как от силы закрепления молекул стабилизатора на поверхности частиц дисперсной фазы, так и от степени ее заполнения. Увеличение того и другого параметра повышает устойчивость системы. Избыток стабилизатора мол<ет привести к формированию второго слоя молекул стабилизатора, ориентированного противоположным образом, что будет снижать устойчивость системы. При слабом закреплении стабилизатора возможна большая подвижность его молекул. При сближении частиц, если время их контакта соизмеримо со временем нахождения молекул стабилизатора на поверхности частиц, возможна агрегация, причем молекулы ПАВ могут даже способствовать агрегации, переходя на внешнюю поверхность агрегата. Молекулы ВМС, как правило, очень сильно закрепляются на поверхности частиц и при достаточном заполнении поверхности ВМС являются надежными стабилизаторами. При недостаточном количестве введенного стабилизатора устойчивость дисперсной системы может даже снизиться. Отдельные ветви одной макромолекулы могут сорбироваться на разных частицах, что способствует их флокуляции. [c.339]

При химической обработке решаются в основном две задачи 1) стабилизация раствора как дисперсной системы 2) восстановление и упрочнение структуры раствора, регулирование показателей, характеризующих его тиксотропные свойства. [c.53]

Следует иметь в виду, что в некоторых случаях дисперсные системы могут образовываться путем самопроизвольного диспергирования дисперсной фазы в дисперсионной среде. Такие системы являются термодинамически равновесными и не требуют стабилизации их называют лиофильными коллоидными системами. [c.80]

Как было выяснено ранее, чем выше дисперсность, тем больше поверхностное натяжение, тем больше склонность к самопроизвольному уменьшению дисперсности. Поэтому для получения устойчивых, т. е. длительно сохраняющихся, суспензий, эмульсий, коллоидных растворов необходимо ие только достигнуть заданной дисперсности, но и создать условия дл я ее стабилизации. Ввиду этого устойчивые дисперсные системы состоят не менее чем из трех компонентов дисперсионной среды, дисперсной фазы и третьего компонента — стабилизатора [c.294]

Молекулярно-адсорбционная стабилизация дисперсных систем играет большую роль в устойчивости дисперсий как в водной, так и в неводных средах. Дисперсные системы в неводных средах в принципе менее устойчивы, чем в [c.310]

В отличие от лиофильных систем, лиофобные дисперсные системы являются термодинамически неустойчивыми и требуют специальной стабилизации. В настоящее время различают три фактора устойчивости лиофобных дисперсных систем [c.160]

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]

Термодинамическая устойчивость тонких прослоек дисперсионной среды хотя и является более сильным стабилизующим фактором, чем кинетическое действие адсорбционных слоев, однако в ряде случаев она недостаточна для стабилизации дисперсных систем, особенно в водной дисперсионной среде. Как правило, термодинамический фактор достаточен лишь для разбавленных дисперсных систем, так как с ростом концентрации растет число возможных соударений частичек дисперсной фазы. Концентрированные дисперсные системы можно стабилизовать лишь образованием на их частичках гелеобразно структурированных адсорбционных слоев лиофильных коллоидов и полуколлоидов. [c.89]

Коагуляция аэрозолей и осаждение аэрозольных частиц. Аэрозоли — неустойчивые дисперсные системы, в которых интенсивное броуновское движение вызывает уменьшение концентрации частиц. Они не имеют факторов стабилизации, характерных для лиозолей. Однако во многих случаях скорость их естественной коагуляции недостаточна, а распределение частиц в пространстве нежелательно. Это в первую очередь относится к отходящим газам промышленного производства. Для очистки газов увеличивают число соударений частиц, применяя звуковые колебания частотой 1—10 кГц. Иногда скорость коагуляции повышают, вводя в систему с газовой дисперсной фазой другой аэрозоль с более крупными частицами. Крупные частицы служат ядрами конденсации, на которых скапливаются мелкие частицы коагулируемого аэрозоля. [c.190]

Подбор соответствующих добавок позволяет регулировать указанный процесс в производственных условиях. Пользуясь структурно-механической стабилизацией, можно получать дисперсные системы, которые обладают очень большой устойчивостью, не зависящей от концентрации дисперсной фазы. Пример этому — колларгол (лекарственный препарат), содержащий высокодисперсное металлическое серебро, стабилизованное желатином. [c.129]

Как уже указывалось в главе VI, стабилизация дисперсной системь с помощью структурированных механически прочных оболочек универсальна и придает дисперсной системе практически безграничную устойчивость. Тип образующейся концентрированной эмульсии зависит главным образом от природы эмульгатора. Выбор эмульгатора определяется следующим правилом эмульсии первого типа м/в) стабилизуются растворимыми в воде высокомолекулярными соединениями, например белками или воднорастворимыми гидрофильными мылами (оле-атом натрия и вообще мылами щелочных металлов). Эмульсии второго типа в/м) стабилизуются высокомолекулярными соединениями, растворимыми в углеводородах, например полиизобутиленом, олеофильными смолами и мылами с поливалентными катионами (олеатом кальция и др.), не растворимыми в воде, но растворимыми в углеводородах. Следовательно, эмульгатор должен иметь большее сродство с той жидкостью, которая является дисперсионной средой. Воднорастворимые мыла и воднорастворимые высокополимеры стабилизуют эмульсин масла в воде, в которых вода — дисперсионная среда. Каучук и другие высокополимеры, растворимые в углеводородах, стабилизуют эмульсии, в которых дисперсионная среда — масло (углеводородная жидкость). [c.143]

Таким образом, адсорбционные макромолекулярные слои являются весьма сильным фактором стабилизации, обеспечивая устойчивость дисперсной системы даже при очень высоких концентрациях дисперсной фазы. Наряду со структурно-механическими свойствами (высокая вязкость и прочность), стабилизирующее действие этих слоев обусловлено и другими причинами. [c.261]

Для дисперсных систем, частицы в которых имеют лиофобную поверхность, образование сольватных слоев не характерно. Чтобы обеспечить их агрегативную устойчивость, применяют стабилизаторы, способствующие увеличению межфазного взаимодействия. В качестве таких стабилизаторов широко применяют ПАВ и ВМС, лиофилизирующие дисперсные системы. Молекулы ПАВ и ВМС, адсорбируясь на поверхности частиц, способствуют уменьшению поверхностного натяжения и образованию сольватного слоя. При стабилизации поверхность частиц приобретает свойства вещества-стабилизатора. Формирование пленки из ВМС происходит значительно медленнее, чем из ПАВ. Очевидно, для такой стабилизации дисперсных систем, как и при стабилизацт1и ионогенными стабилизаторами, необходимо определенное ориентирование молекул ПАВ II ВМС на межфазных поверхностях. [c.339]

Выше неоднократно отмечалось, что лиофобные дисперсные системы, вследствие большого избытка свободной поверхностной энергии на границе раздела фаз, являются термодинамически неустойчивыми по сравнению с соответствующими макрогетерогенными системами. Вместе с тем многие лиофобные дисперсные системы могут быть агрегативно устойчивы и сохранять эту устойчивость сколь угодно долго. В таких системах действуют те или иные факторы, способствующие стабилизации. В данном параграфе рассмотрены термодинамические и кинетические факторы стабилизации дисперсных систем, причем некоторые из этих факторов здесь только названы, а подробно описаны в отдельных параграфах. [c.253]

Накопление свободной поверхностной энергии при образовании дисперсной системы повышает вероятность обратного процесса-объединения частиц в агрегаты, —уменьшающего дисперсность. Поэтому цель любого метода получения — это не только достижение требуемой дисперсности, но и закрепление этого состояния, стабилизация системы. Условия устойчивости и стабилизации дисперсных систем рассматриваются в гл. ХП1. [c.27]

Гетерокоагуляции аналогичен процесс флокуляции, заключаю-и ийся в образовании агрегатов (хлопьев) из гетерогенных частиц в результате собирающего действия высокомолек лярных веществ, называемых флокулянтами. Механизм действия флокулянтов заключается в пх адсорбции на нескольких частицах с образованием полимерных мостиков, связывающих частицы между собой. Прн неоптимальных количествах флокулянта мол<ет наблюдаться, наоборот, стабилизация дисперсной -системы. Флокуляиты подразделяют на неорганические и органические, природные и синтетические, на ионогенные, неионогенные и амфотерные. Из неорганических флокулянтов применяется активная кремневая кислота (АК). Природными органическими флокулянтами являются крахмал, карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) и др. Наибольшее распространение в настоящее время получил выпускаемый промышленностью полиакриламид (ПАЛ) /—СНг—СН— , имеющий относитель- [c.345]

В отличие от лиофобных существует класс дисперсных систем, способных возникать в результате самопроизвольного (т. е. без затраты подводимой извне механической работы) диспергирования макроскопической фазы. Такие дисперсные системы термодинамически равновесны и не нуждаются в дополнительной стабилизации их называют лиофильными. Подробно закономерности образования и свойства лиофильных дисперсных систем будут рассмотрены в гл. УП1. [c.112]

Более разнообразные возможности в отношении стабилизации имеют дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой — пены, эмульсии, золи и суспензии. Природа устойчивости всех систем в значительной степени зависит от фазового состояния дисперсной фазы. Так, пены, подобно аэрозолям, принципиально лиофобны, но в отличие от аэрозолей могут быть эффективно стабилизованы введением ПАВ. Эмульсии и, до некоторой степени, золи могут быть очень близкими по природе устойчивости к термодинамически устойчивым лиофильным коллоидным системам, и их стабилизация с помощью ПАВ может обеспечить высокую устойчивость системы. [c.270]

Начало современному учению о роли поверхностных явлений в дисперсных системах было положено работами русского ученого Л. Г. Гурвича (1912 г.). Б. В. Дерягин развил общепринятые в настоящее время теории устойчивости, стабилизации и коагуляции коллоидных систем электролитами. Важными для теории и практики явились работы П. А. Ребиндера и его сотрудников по изучению влияния адсорбционных слоев на свойства различных дисперсных систем. Применив электронный микроскоп, В. А. Каргин определил размеры и форму коллоидных частиц и проследил за кинетикой их образования. [c.333]

Сильнейшим фактором стабилизации, позволяющим получать весьма устойчивые дисперсные системы, является структурномеханический барьер, возникающий в результате адсорбции на поверхности низко- и высокомолекулярных ПАВ. При этом качестве стабилизаторов могут выступать даже слабые ПАВ, но способные к образованию гелеобразных структур в адсорбционном слое. В частности, многие природные полимеры - глюкозиды, белки, производные целлюлозы, обладающие в пределах молекулы участками с разной гидрофильностью, относят к группе так называемых защитных коллоидов. [c.42]

Применение узла разбавления и стабилизации, содержащего 5-10 раствор желатины, позволяет исключить коалесценцию и коагуляцию дисперсных частиц в ячейке, делает возможным работу с реальными, высококонцентрированными дисперсными системами. Кроме того, застудневание желатины ограничивает подвижность частиц дисперсной среды, а применение в ячейке давления, равного (или несколько меньшего) давлению насыщенных паров ВХ в реакторе, позволяет исключить разрушение частиц при отборе проб. [c.26]

Актуальность проблемы стерической стабилизации связана с широким техническим применением полимеров, их растворов и полимерно-минеральных составов с дисперсным минеральным компонентом. Адсорбция, а в ряде случаев и просто присутствие полимера оказывают очень сильное влияние на устойчивость к коагуляции дисперсного компонента. Представления о стерических эффектах занимают центральное место в объяснении свойств полимерных растворов, их расплавов, стабилизирующего и коагулирующего действия на дисперсные системы. [c.623]

М о л е к у л я р и о - а д с о р б ц и о н н а я стабилизация дисперсных систем шрает большую роль в устойчивости дисперсий как в водной, так и в неводных средах. Дисперсные системы в неводных средах в принципе менее устойчивы, чем в водной среде. В неполярной и не содержащей воды дисперсионной среде частицы дисперсной фазы лишены электрического [c.335]

В дисперсной системе из нефти и воды, образовавшейся в результате механических воздействий, в дальнейпшм недостаточная турбулнзация потока, особенно полностью разгазированной нефти, может привести к началу образования защитных слоев на каплях диспергированной воды, т. е. ко второй стадии образования эмульсии, — ее стабилизации. В статических условиях, например при закачке нефти в резервуары, создаются все условия для завершения этого процесса. [c.68]

В практике нефтепереработки наиболее распространенными являются нефтяные дисперсные системы с дисперсной фазой в твердом, жидком и газообразном состоянии и жидкой дисперсной средой. Реальные нефтяные системы ввиду сложности их состава являются полигетерофазными дисперсными системами различных типов, что чрезвычайно усложняет выявление особенностей их поведения. Различными нефтяными дисперсными системами являются парафиносодержащие нефти и нефтепродукты, В различных нефтях содержание парафинов колеблется от долей процента до 20 процентов. По мере понижения температуры из нефти выделяются кристаллы парафина (твердых углеводородов), образующие структуры, размеры и количество которых в объеме изменяются. Благодаря действию адгезионных сил часть жидкой фазы ориен тируется вокруг надмолекулярных структур в виде сольватных слоев определенной толщ гны. При определенной, достаточно низкой температуре, кристаллы парафинов сцепляются, что приводит к возникновению пространственной гелеобразной структуры, в ячейках которой иммобилизована часть дисперсионной среды. Система при этом приобретает структурно-механическую прочность. Установлено [7, 8], что присутствие сложных асфальтеновых веществ способствует стабилизации устойчивости дисперсий парафина. [c.34]

В дисперсных системах с жидкой дисперсионной средой стабилизация осуществляется введением различных веществ—стабилизаторов, к числу которых относягся электролиты (содержащие ионы, способные специфически адсорбироваться на иоверхности раздела), поверхностно-активные вещесч-ва (ПАВ) и высокомолекулярные соединения (ВМС). [c.135]

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]

Важное значение поверхпостиь/х явлений для фармации определяется тем, что большинство лекарственных форм являются дисперсными системами с больиюй удельной поверхностью порошки, таблетки, эмульсии, суспензии, мази и т. д. В производстве лекарств большую роль играют такие поверхностные явления, как адсорбция, смачивание, адгезия. Вопросы рациональной технологии, стабилизации, хранения, повышения эффективности терапевтического действия неразрывно связаны с уровнем и достижениями исследований в области физикохимии поверхностных явлений. [c.302]

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]

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]

В большинстве случаев образование дисперсных систем требует затраты работы либо подводимой извне, например в виде механической, либо за счет протекания внутренних (в том числе химических) процессов в самой системе. Возникшие, таким образом, дисперсные системы являются термодинамически неравновесными и требуют для сроего сколько-нибудь длительного существования специальной стабилизации. В противном случае система оказывается неустойчивой в ней не может сохраняться какой-либо стабильный размер частиц или рас-предедение частиц по размерам частицы укрупняются, что приводит к разрушению дисперсной системы вплоть до разделения ее на макрофазы. Такие термодинамически неравновесные дисперсные системы называют лиофобными- [c.112]

Более разнообразные возможности в отнощении стабилизации имеют дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой — пены, эмульсии, золи и суспензии. Природа устойчивости всех систем в значительной степецн зависит от фазового состояния дисперсной фазы. Так, пены, подобно аэрозолям, принципиально лиофобны, но в отличие от аэрозолей могут быть эффективно стабилизованы введением ПАВ. Эмульсии и до некоторой степени золи по свойствам могут быть близки к термодинамически устойчивым лиофильным коллоидным системам, и их стабилизация с помощью ПАВ може обеспечить высокую устойчивость системы. В системах с твердой дисперсионной средой все процессы изменения дисперсности затруднены высокой вязкостью дисперсионной среды и малы] 1и значениями коэффициентов диффузии компонентов. [c.328]

При штуцировании и диспергировании на насосах эти примеси образуют в сточных водах труднорасслаиваемые дисперсные системы, поскольку плотность агломератов твердых примесей и нефтепродуктов близка к плотности вод. Избыточное количество деэмульгаторов в воде способствует образованию и стабилизации тонкодисперсной взвеси. [c.345]

Таким образом, присутствие полимерных и других молекул в растворе и в тонком слое между поверхностями само по себе влияет на взаимодействие поверхностей даже в отсутствие адсорбции. Сначала сближение поверхностей сопровождается их отталкиванием за счет деформирования и вытеснения полимерных клубков, а затем оно сменяется притяжением поверхностей из-за выгодности смешивания хорошего растворителя с полимером (рис. 3.51). Эти эффекты, обусловленные вытеснением свободного (неадсорбированного) полимера из тонкого слоя раствора, получили название вытеснительных. В дисперсных системах они приводят как к вытеснительной коагуляции (в разбавленных растворах полимеров), так и к вытеснительной стабилизации (в концентррфованных растворах). [c.624]

Пример 7.5.5.7. Стохастическая модель перемешивания. Термин перемеогавание используется применительно к описанию явлений переноса дисперсных частиц, явно не отличающихся своими свойствами. В таком случае дисперсная система представляет собой совокупность частиц, отличающихся по цвету, форме, плотности или влажности. Такие задачи имеют место при усреднении больших партий дисперсных материалов с целью стабилизации их физических свойств. Цель настоящего примера — описать поведение дисперсной системы, содержащей частицы одного размера, когда имеет место равновесное динамическое состояние. [c.694]

Курс коллоидной химии (1976) -- [ c.284 ]

Общая химия 1982 (1982) -- [ c.313 , c.332 ]

Общая химия 1986 (1986) -- [ c.303 , c.320 ]

Курс коллоидной химии Поверхностные явления и дисперсные системы (1989) -- [ c.391 , c.393 ]

Общая химия Издание 18 (1976) -- [ c.310 , c.329 ]

Общая химия Издание 22 (1982) -- [ c.313 , c.332 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология