Коагуляция влияние адсорбции

Как уже было указано, коагуляция коллоидных систем может осуществляться как по нейтрализационному, так и по концентрационному механизму. Однако практически в большинстве случаев коагуляция осуществляется по обоим этим механизмам одновременно. Так как нейтрализационный механизм коагуляции лШгаоЛей весьма существенен для реальных систем и зависит от адсорбционных явлений, на что указывали многие ученые, то именно количественный учет влияния адсорбции на коагуляцию составляет одну из самых актуальных задач дальнейшего развития теории устойчивости и коагуляции ионностабилизованных систем. [c.296]

В общем случае пептизация происходит под влиянием адсорбции дисперсионной среды или пептизаторов. Адсорбционные силы преодолевают более слабые силы сцепления между частицами, причем образующиеся адсорбционно-сольватные слои препятствуют коагуляции частицы. В результате пептизации гель может перейти в золь. [c.524]

Влияние температуры на устойчивость дисперсных систем сложнее. Во-первых, повышение температуры системы усиливает броуновское движение, что способствует повышению седиментационной устойчивости системы но, во-вторых, оно ослабляет адсорбцию потенциалопределяющих ионов, что ведет к снижению -потенциала, что благоприятствует коагуляции. [c.281]

Снижение -потенциала обусловлено сжатием диффузионного слоя, уменьшением толщины ионной атмосферы под влиянием электростатического воздействия ионов введенного электролита и может быть вычислено из теории сильных электролитов Дебая — Гюккеля. Мюллер, учитывая только электростатические взаимодействия, путем расчетов пришел к обоснованию правила Шульце — Гарди и к зависимости между снижением -потенциала и концентрацией прибавляемого электролита. Однако ряд явлений не получил удовлетворительного объяснения электростатической теорией. Экспериментальный материал, полученный различными исследователями, убедительно доказывал, что коагуляция лиофобных коллоидов электролитами сопровождается адсорбцией ионов-коагуляторов, причем в большинстве случаев эта адсорбция носит обменный характер. Ионы-коагуляторы адсорбируются, вытесняя одновременно из двойного слоя в жидкость одноименно заряженные ионы, образующие наружную обкладку. [c.340]

Устойчивость золей гидрофобных коллоидов по отношению к действию электролитов часто удается сильно повысить прибавлением золей некоторых гидрофильных коллоидов, которые в этом случае называют защитными. Сущность явления коллоидной защиты заключается в адсорбции гидрофобным коллоидом добавленного гидрофильного. При этом частица первоначально гидрофобного коллоида оказывается окруженной тесно с ней связанным слоем жидкой фазы, т. е. становится построенной по гидрофильному типу и приобретает характерную для последнего большую устойчивость по отношению к электролитам. В результате коагуляция защищенных коллоидов идет значительно труднее, чем незащищенных. Подобное же стабилизирующее влияние оказывают защитные коллоиды и на взвеси. Одним из наиболее типичных и часто применяемых в практике защитных коллоидов является желатина. Коллоидная защита нередко используется в промышленности (например, фотографической) и играет большую роль при некоторых природных процессах. [c.617]

Было изучено влияние на устойчивость и. коагуляцию золей гидрата окиси железа и сульфида мышьяка адсорбции неионогенных поверхностно-активных веществ, дифильные молекулы которых состоят из неполярного углеводородного радикала и полярной полиоксиэтиленовой цепи. В зависимости от интенсивности взаимодействия поверхности коллоидных частиц с дисперсионной средой влияние неионогенных поверхностно-активных веществ на коллоидные системы оказалось различным даже в качественном отношении. Поверхностно-активные соединения при малых их концентрациях в системе не повышали гидрофильности частиц гидрата окиси железа и уменьшали устойчивость гидрозоля к действию [c.298]

При адсорбции ионов и создании двойного электрического слоя на поверхности коллоидных частиц гидрофиль-ность поверхности возрастает в результате собственной гидратации попов и влияния зарядов поверхности на ориентированную адсорбцию дипольных молекул воды так, например, возрастает смачивание заряженной поверхности ртути. Однако в этом случае гидратные слои полностью зависят от ионных взаимодействий и при наступлении коагуляции коллоидов электролитами не препятствуют процессам слипания частиц. Поэтому в типично лиофобных золях (Аи, Ag, 8, АззЗз и др.) сразу после перехода порога коагуляции наблюдается помутнение раствора, изменение цвета, выпадение осадка и другие проявления коагуляции. [c.145]

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]

Не рассматривая особый случай специфической адсорбции КОНОНОВ, заметим что ввиду неравенства фо > ф наличие слоя Штерна приводит к уменьшению сил электростатического отталкивания. Вместе с тем, при возникновении слоя Штерна проявляется специфическое действие ионов оно находит выражение в так называемых лиотропных рядах и обнаруживается, например, при изучении коагуляции золя иодида серебра, вызываемой добавлением различных нитратов щелочных металлов [42, 43]. Поскольку потенциал ф в противоположность потенциалу фо подвержен сильному влиянию электролитов и уменьшается при возрастании содержания ионов, уравнение для энергии отталкивания содержит наряду с величиной концентрации еще параметр, зависящий от [c.29]

Фрейндлих пытался объяснить влияние валентности, предположив, во-первых, что (независимо от того, одно-, двух- или трехвалентный ион взят для коагуляции) частичка адсорбирует приблизительно одинаковое число зарядов и, во-вторых, что все ионы имеют приблизительно одинаковую изотерму адсорбции. Если требуется х молей одновалентного иона, то двухвалентного потребуется а трехвалентного [c.136]

Эффективность действия электролита на стабильность коллоидной системы обычно характеризуют порогом коагуляции, равным концентрации (например, ммоль/л), при которой через определенный промежуток времени происходит коагуляция. Так, при переходе от одно- к дву- и затем к трехзарядным ионам эффективность электролита возрастает примерно в 10 и 100 раз. Влияние заряда, возможно, частично связано с уменьшением толщины двойного слоя, но в основном обусловлено большей адсорбцией многозарядных частиц в штерновском слое [И]. Это проявление влияния валентности электролита известно [c.177]

Таким образо.м, эквивалентные концентрации г—г-электролита, вызывающие коагуляцию золя, для электролитов 1 1, 2 2 и 3 3 долл<ны относиться как 1 /г 7з или 100 1,6 0,13. Это приблизительно соответствует экспериментальным данным, выражаемым правилом Шульце—Гарди (влияние валентности иона на его коагулирующую способность). Вообще говоря, многозарядные ионы проявляют тенденцию к повышенной специфической адсорбции, и, таким образом, их коагулирующая способность в значительной мере зависит от того, насколько при адсорбции уменьшаются фо и толщина двойного слоя. [c.262]

Адсорбция в слое Штерна рассматривалась в связи с влиянием ионов на -потенциалы (разд. 1У-8), электрокапиллярными явлениями (разд. 1У-9), электродными потенциалами (разд. 1У-10) и в связи с влиянием электролитов на заряженные монослои (разд. П1-14). Более специфично штерновский слой проявляется при адсорбции электролитов на ионных кристаллах. В этом направлении проделана большая работа, что отчасти обусловлено важностью адсорбции электролитов в плотном слое при получении аналитически чистых осадков и отчасти— ролью адсорбции электролитов в коагуляции и других коллоидных процессах. [c.329]

Влияние кинетики адсорбции ВМС частицами на степень флокуляции проявляется в зависимости от эффективности проведения процесса смешения полимера с дисперсией, от продолжительности и интенсивности перемешивания системы и т. п. Улучшение условий для диффузии макромолекул к поверхности частиц (увеличение продолжительности контакта ВМС с частицами, перемешивание, разбавление дисперсии и др.) приводит, как правило, к росту степени флокуляции. Формирование на частицах достаточно толстого адсорбционного слоя увеличивает диаметр столкновения что также может быть причиной увеличения скорости флокуляции по сравнению с коагуляцией электролитом [134], как это было обнаружено при флокуляции положительного золя Agi полиакриловыми кислотами [142]. [c.141]

В результате адсорбции или хемосорбции мельчайшая час-стица коллоидной системы защищается мономолекулярным слоем присадки, вследствие чего предотвращаются разрушение коллоидной системы и, следовательно, коагуляция, а затем выпадение твердой фазы. Вместе с этим в различной степени локализуется отрицательное влияние присутствия неуглеводородных примесей и процессов их окислительного уплотнения в нефтепродуктах. [c.212]

Известно, что гидрофобные (олеофильные) коллоиды в водной среде чувствительны к добавкам электролитов и коагулируют при определенной их концентрации. Из многочисленных экспериментальных данных известно также, что потеря устойчивости гидрофобными коллоидами и их коагуляция обусловливается двумя факторами уменьшением заряда частиц и адсорбцией добавленных электролитов. Влияние обоих этих факторов обычно накладывается одно на другое, но в некоторых благоприятных случаях каждое из них можно обнаружить независимо от другого. Еще в 1921 году Мацуно [104] сравнил коагулирующее действие комплексов кобальта различной валентности по отношению к золю сульфида мышьяка. Оказалось, что пороги коагуляции уменьшаются с увеличением валентности комплексных ионов в соответствии с правилом Шульце — Гарди [105]. Поскольку адсорбируемость этих комплексных ионов почти одна и та же, то, очевидно, различия в порогах коагуляции должны быть обусловлены главным образом различием в величине заряда этих ионов. Фрейндлих и Бирштейн [106] сравнили пороги коагуляции гомологов натриевых солей жирных кислот ( i — Се) по отношению к золю окиси железа, а также алкилзамещенных (Сг С12) аммонийхлоридов по отношению к золю сульфида мышьяка. Они обнаружили, что пороги коагуляции закономерно уменьшаются с увеличением числа атомов углерода в цепях ионов электролитов и что, таким образом, соблюдается правило Траубе [107]. Следовательно, в этом случае полученные результаты определяются в основном различиями в адсорбируемости указанных одновалентных органических электролитов. [c.254]

Существенную роль в нейтрализационной коагуляции играет специфическая адсорбция. Если противоионы адсорбируются на поверхности ядра, то это уменьшает его заряд и соответственно величину термодинамического потенциала кд. В результате снижается защитная способность коллоидов, исчезает потенциальный барьер, препятствующий сближению кол-ло1гдных частиц. И в этом случае, как и при концентрационной коагуляции, влияние многозарядных ионов значительно больше, чем однозарядных. Так, если коллоидные частицы имеют отрицательный заряд и адсорбционная способность введенных в раствор катионов независимо от величины заряда одинакова, то для одинакового эффекта нейтрализации молярная поверхностная концентрация однозарядных катионов должна быть в два раза больше, чем двухзарядного, и в три раза больше, чем трехзарядного. Для того чтобы концентрация однозарядных [c.420]

На зарубежных НПЗ в отличие от отечественных кроме биопрудов для доочистки сточных вод применяют установки коагуляции, флотации, адсорбции с активированным углем и озонирования. Применение этих сооружений после биохимической очистки позволяет увеличить глубину очистки сточных вод и получать очищенную воду высокого качества, которая при сбросе в водоемы не оказывает на них существенного влияния. [c.15]

На процесс коагуляции существенное влияние оказывает солевой состав воды. Анионы слабых кислот обусловливают емкоси, буфера, способствуя гидролизу коагулянта. Катионы могут изменять заряд коллоидных частиц. Например, в жестких водах отрицательно заряженные коллоиды за счет адсорбции ионов кальция и магния могут приобрести положительный заряд. При значениях рН>7 этот заряд может нейтрализоваться ионами 804 из сернокислого алюминия, а ион алюминия будет полностью гидролизоваться до Л (ОН)з. Доза коагулянта в этом случае будет меньше, чем при коагуляции глинистой взвеси с отрицательно заряженными частицами. Следовательно, ион-партнер 504 оказывает суще ственное влияние на процесс коагуляции в водах с повышенной жесткостью. С добавлением в воду коагулянта у частиц происходит сжатие двойного электрического слоя, способствующее сближению их на такое расстояние, где проявляются межмолекулярные силы притяжения, и частицы укрупняются. [c.143]

Было изучено влияние на устойчивость и коагуляцию золей гидрата окнси железа и сульфида мышьяка адсорбции неионогенных поверхностно-активных веществ, дифильные молекулы которых состоят из неполярного углеводородного радикала и полярной полиоксиэгиленовой цепи. В зависимости от интенсивности взаимоде ствия поверхности коллоидных частиц с дисперсионной средой влияние неиоюгенных поверхностно-активных веществ на коллоидные системы оказалось различным даже в качественном отношении. Поверхностно-активные соединения при малых их концентрациях в системе не повышали гидрофильности частиц гихрата окиси железа и уменьшали устойчивость гидрозоля к действию электролитов. Это, очевидно, связано с промежуточным характером золя Ре(ОН)з, имеющего достаточно гидрофильные частицы. При больших концентрациях иеионогенные поверхностно-активные вещества вызывали коагуляцию золя Ре(ОН)з. [c.298]

Такие системы неустойчивы и коагуляция идет в большинстве случаев необратимо, поскольку глубина первого минимума обычно много больше кТ. Снижение высоты барьера, согласно (XIII. 16), может быть вызвано либо увеличением сих, либо уменьшением i 3i в результате специфической адсорбции . Поэтому можно говорить о двух видах коагуляции — концентрационной и адсорбционной. Влияние X и tl)i на потенциальные кривые показано на рис. XIII. 6. Отметим, что глубина второго минимума увеличивается с ростом с. [c.243]

Результаты опытов, в которых изучалось влияние избытка электролита на сорбцию противоионов, показали, что при повышении концентрации электролита сорбция катионов увеличивается. Это указывает на то, что при введении электролитов в количестве, превышающем порог коагуляции, происходит дополнительная адсорбция потенциалопределяющих ионов, всегда присутствующих в ин-термицеллярной жидкости. В связи с этим возрастает плотность заряда на поверхности дисперсной фазы и соответственно увеличивается ее сорбционная емкость. [c.297]

Г. в. между неполярными атомными группами (углеводородными, гало гену глеродными и т.п.), входящими в состав большинства орг. молекул, определяет особые св-ва их водных р-ров, в т. ч. способность к мицеллообразованию и солюбилизацию (резкое повышение р-римости неполярных в-в типа масел в мицеллярных р-рах). Взаимод. между неполярными группами, входящими в состав полимерных молекул, оказывает решающее влияние иа их конформационное состояние в воде. В частности, устойчивость нативной конформации белковых молекул обусловлена определенной последовательностью расположения гидрофобных аминокислотных остатков в полипептидной цепочке. Г. в. обеспечивает специфич. взаимод. ферментов с субстратами, самосборку и разл. аспекты функционирования биомембран и др. надмолекулярных структур. Г. в.-движущая сила адсорбции ПАВ из водных р-ров на границе с воздухом и неполярными жидкими и твердыми фазами ( маслами , гидрофобными минералами типа угля, серы, полимерами типа полиэтилена, полистирола, фторопластов и др.). С Г. в. связана неустойчивость водиых пленок между неполярными фазами, коагуляция и структуро-образование в водных дисперсиях гидрофобных частиц (суспензиях, латексах, флотационных пульпах и др.). [c.568]

В то же время эта теория, непрерывно развиваясь, и сейчас еще не достигла стадии завершения. Имеются факторы и явления, рассмотрение которых необходимо включить в рамки теории и в ее физико-химические основы. К ним в первую очередь относится теоретический расчет адсорбции ионов и ее влияние на строение двойного слоя, прежде всего на поверхностный потенциал. В последнее время этим вопросом занимались Мартынов и Муллер [4], предложившие новые методы его рассмотрения. Наряду с количественными подтверждениями следствий теории как на модельных опытах, так и на коллоидных растворах и суспензиях (например, закона 2 действия противоионов, выведенного Дерягиным и Ландау в 1941 г., изменения устойчивости золей вблизи потенциала нулевого заряда, связь коагулирующей концентрации с постоянной межмолекулярного взаимодействия Гамакера) были обнаружены и несоответствия ей. Наиболее важное из них обнаружилось при измерении скорости медленной коагуляции [5]. Мартынов и Муллер наметили пути предоления этой трудности. В их работе показано, что при достаточно высоких зарядах поверхности и низкой валентности противоионов коагуляция может пойти за счет вторичного минимума на потенциальной кривой взаимодействия, в резз льтате чего изменяются теоретические закономерности коагуляции. [c.31]

Вопрос об оптимальных дозах коагулянтов тесно переплетается с вопросом о механизме удаления фосфатов. Отсутствие чисто стехиометрическнх соотношений заставляет предполагать протекание специфических реакций и, так же как и в случае ПАВ, мнения исследователей разделяются одни считают, что преобладают химические взаимодействия, другие — физическая адсорбция. Подробные исследования, выполненные Хенриксеном (103, 117], приводят к выводу об образовании труднорастворимых соединений. 061 этом же свидетельствует тот факт, что под влиянием возрастающих концентраций фосфатов оптимальные значения pH коагуляции (как и в присутствии сульфатов) смещаются в сторону более низких значений (рис. VII.4). Однако при исходной концентрации фосфатов порядка 6—12 мг/л имеет место и физическая адсорбция их на продуктах гидролиза коагулянта, которая может быть описана уравнением Лэнгмюра. [c.225]

Ингибирующее действие защитных коллоиднов объясняют [100] тем, что селективная адсорбция уменьшает концентрацию перекиси водорода на каталитической поверхности, что в свою очередь понижает скорость процесса. С этим объяснением согласуется наблюдение, что защитный коллоид препятствует адсорбции ионов, которые индуцируют коагуляцию. Если задерживается адсорбция перекиси водорода катализатором, то екорость реакции замедляется очевидно, сильный защитный коллоид сильнее препятствует адсорбции ионов, чем слабый защитный коллоид, и поэтому действует на каталитическую реакцию в большей степени. Изменение скорости разложения перекиси водорода приписывали также влиянию диффузии [169] реагентов к поверхности коллоида в противовес предположению образования коллоидального комплекса. С точки зрения этой теории нельзя объяснить, почему сильный защитный коллоид ингибирует реакцию больше, чем слабый. [c.327]

Влияние pH среды на обменную адсорбцию было нами исследовано на золях окиси нчелеза. В качестве коагулирующего электролита брались смеси NajSOi с серной кислотой или NaOH, составленные таким образом, что концентрация 804 во всех смесях была равной. Вводя в золь равные же количества различных кислых и щелочных смесей, мы вводим всегда равные количества 804 -ионов, меняя лишь pH системы. При этом определялось количество адсорбированных 804 -ионов, pH после коагу- ляции и количество вытесненных С1-ионов (содержание их в фильтрате после коагуляции). На рис. 6 приведены для одного из золей данные зависимости адсорбции 304 -ионов (кривая 1) и вытеснения СГ-ио-иов (кривая 2) от pH среды. Из рисунка видим, что по мере понижения [c.116]

Влияние шонов-партнеров . Если ионы-партнеры не адсорбируются на поверхности коллоидных частиц, то их природа незначительно влияет на коагулирующую способность иона-коагулятора. Например, коагулирующая сила по отношению к коагуляции гидрозоля As Sg практически не изменяется от того, что анион С1 (электролит КС1) заменяется анионом NO7 (электролитом KNO3). Если же на поверхности коллоидных частиц происходит адсорбция ионов-партнеров, то природа этих ионов существенно влияет на коагулирующую силу иона-коагулятора. [c.347]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология