Коллоидные системы и дисперсионной среды

Реологические свойства пластичных смазок. Пластичные смазки по определению являются пластичными аномально вязкими телами. Их реологические свойства значительно сложнее, чем у жидких масел (жидкостей), что определяет коренные различия условий оптимального применения масел и смазок [284]. Пластичные смазки представляют собой дисперсные системы класса псевдогелей. Частицы загустителя (мыла, парафин, церезин, пигменты), имеющие коллоидные размеры, образуют структурный каркас смазки, подобный губке. Поры каркаса удерживают дисперсионную среду — жидкое масло.-Наличие жесткого структурного каркаса наделяет смазки свойствами твердого тела. [c.271]

Коллоидные системы представляют собой частный вид дисперсных систем. К коллоидным относятся системы со сравнительно высокой степенью дисперсности размер частиц составляет от 10 до 2000 А. Таким образом, коллоидные системы по степени дисперсности частиц должны быть помещены между грубодисперсными системами и молекулярно-дисперсными, т. е. истинными растворами (в последних растворенное вещество находится в растворителе в виде отдельных молекул или ионов). В коллоидных системах частицы не могут быть обнаружены с помощью обычного микроскопа. Таким образом, коллоидные системы являются системами гетерогенными (точнее — микрогетерогенными), так как частицы дисперсной фазы составляют самостоятельную фазу, обладающую некоторой поверхностью, отделяющей ее от дисперсионной среды. Вследствие малого размера частиц общая поверхность их в коллоидных системах очень велика и составляет десятки, сотни и тысячи квадратных метров на грамм дисперсной фазы. Очень сильное развитие этой поверхности раздела и обусловливает особенности в свойствах, присущие коллоидным системам. [c.504]

Коллоидные системы могут различаться по агрегатному состоянию как дисперсионной среды, так и дисперсной фазы. Каждая из них может быть или в твердом, или в жидком, или в газообразном состоянии. Дисперсные системы, в которых дисперсионной средой является вещество в газообразном состоянии, называются аэрозолями. В зависимости от агрегатного состояния дисперсной фазы аэрозоли разделяются на дымы (если дисперсная фаза твердая) и туманы (если она жидкая). Обратный случай — системы, в которых пузырьки газа распределены в жидкости, называют пенами. [c.506]

В зависимости от линейных размеров взвешенных частиц дисперсные системы делятся на грубодисперсные (размер частиц выше 10 м) и коллоидно-дисперсные (размеры частиц от 10 9до 10 л). Системы с еще более высокой степенью дисперсности дисперсной фазы представляют собой истинные растворы. Эта классификация не распространяется на растворы высокомолекулярных соединений, в которых размеры молекул растворенного вещества могут достигать длины до 8-10 и толщины до 8-10 м. Коллоидные растворы, дисперсионной средой которых является вода, назьшаются гидрозолями. Если дисперсионная среда — органическая жидкость, то коллоидный раствор называется органозолем, в частности бензозолем (растворитель бензол), алкозолем (растворитель — этиловый спирт) и т. п. Если дисперсная фаза состоит из частиц одного и того же размера, то коллоидная система называется монодисперсной, иначе коллоидная система будет полидисперсной. Обычные растворы представляют собой полидисперсные системы, состоящие из ряда монодисперсных фракций. [c.322]

Следует, однако, отметить, что твердые коллоидные системы не обладают всеми перечисленными выше типичными коллоидными свойствами. Так, все твердые коллоидные системы в обычных условиях агрегативно устойчивы. Это объясняется только огромной вязкостью этих систем, не позволяющей передвигаться частицам растворенного вещества и образовывать, более крупные агрегаты в результате слипания. При плавлении же этих систем может проявляться их агрегативная неустойчивость. Металлические сплавы не обладают также опалесценцией. Но это обусловливается лишь непрозрачностью металла. Другие твердые коллоидные системы, дисперсионная среда которых прозрачна (например, рубиновое стекло, опал), заметно опалесцируют. Недаром явление опалесценции получило свое название от минерала опала. , [c.13]

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]

Коллоидные частицы и мицеллы. Коллоидное состояние вещества получило свое название от греческого слова колла (клей). Коллоиды относятся к числу гетерогенных дисперсных систем, характеризующихся высокой степенью раздробленности одного компонента в другом. Линейные размеры частиц дисперсной фазы коллоидных систем лежат в пределах от 1 до 100 нм. Такая дисперсность называется коллоидной. Как дисперсионная среда, так и дисперсная фаза коллоидных систем могут находиться в различных агрегатных состояниях. Коллоидные системы, дисперсионная среда которых жидкость, называются коллоидными растворами или золями. [c.171]

В твердой дисперсионной среде могут быть диспер кроваии газы, жидкости ли твердые тела. К системам Т1—Гз (твердые пены) относятся пенопласты. енобетон, пемза, шлак, металлы с включением газов. Как своеобразные твердые ены можно рассматривать и хлебобулочные изделия. В твердых пена.х газ на- одится а виде отдельных замкнутых ячеек, разделенных дисперсионной средой. Тримером сис темы Т1—Жа является натуральный жемчуг, представляющий со-1ой карбонат кальция, в котором коллоидно-днспергнроваца вода. [c.309]

К системам, по своим свойствам приближающимся к коллоидным, относят также грубодисперсные системы, дисперсионной средой в которых является газ, в частности воздух. Это — аэрозоли [c.268]

К системам, по своим свойствам приближающимся к коллоидным, относят также грубодисперсные системы, дисперсионной средой в которых является газ, в частности воздух. Это аэрозоли (лат. аёг — читается аэр — воздух). При этом различают дымы и пыли (дисперсная фаза — твердое тело), а также туманы (в газе раздроблена жидкость она находится здесь в виде микроскопически малых неоседающих капелек). [c.317]

Смазки представляют собой дисперсные (коллоидные) системы, состоящие обычно из двух фаз — жидкой и твердой. Жидкая фаза смазок (минеральное масло и др.) называется, как это принято в коллоидной химии, дисперсионной средой. Загуститель, вводимый в масло, образует твердую дисперсную фазу. Могут быть приготовлены смазки и других типов, например эмульсионные, у которых отсутствует твердая дисперсная фаза. Однако такие смазки, по структуре являющиеся эмульсиями воды в масле, не получили практического распространения. [c.361]

В средней части колонны идет процесс коагуляции асфальтенов. В нижней части происходит пептизация асфальтенов смолами с образованием новой коллоидной системы и выделение из дисперсионной среды масляных углеводородов за счет уплотнения коллоидной структуры асфальта. [c.40]

С ростом pH диффузия воды, влагопроводность и миграция водорастворимых соединений в торфяных системах снижаются [224, 229]. Однако на перенос влаги и растворенных веществ в данном случае определенное влияние оказывают также изменения структуры и емкости обмена торфа. С ростом pH органические компоненты торфа интенсивно набухают, уменьшая тем самым активную капиллярную сеть и влагопроводность мате риала. При снижении pH в торфе наблюдается процесс, обратный описанному. Рыхлые гуминовые образования торфа претерпевают компактную коагуляцию, активизируя капиллярную сеть и, соответственно, перенос влаги в материале. По характеру зависимости а от pH торфяные системы при рН 4, согласно [218], можно отнести к коллоидным капиллярно-пористым, а при рН>4 — к типичным коллоидным. Кроме того, при низких значениях pH концентрация ионов в дисперсионной среде торфа возрастает, а при высоких pH, наоборот, снижается. Это является следствием перехода ионов из обменного состояния в раствор. [c.75]

Жидкие коллоидные системы иначе называются коллоидными растворами или золями, причем растворы, в которых дисперсионной средой служит вода, называют гидрозолями. Мы ограничимся рассмотрением только золей (главным образом гидрозолей) и 1 елей. [c.506]

Лиофобные коллоиды являются гетерогенными высокодисперсными коллоидными системами. К ним принадлежат большей частью системы из неорганических веществ в водной дисперсионной среде, которые и представляют наибольший интерес для нашего курса. Типично лиофобные коллоиды при выделении дисперсной фазы образуют осадки, порошкообразные по структуре и не содержащие значительных количеств дисперсионной среды. Впрочем, наряду с типично лиофобными коллоидами существуют и такие лиофобные в общем коллоиды, которые обладают уже некоторой, и иногда довольно значительной, лиофильностью. К ним принадлежат, например, гидрозоли кремнезема (точнее — кремневых кислот), гидроокиси алюминия и др. В таких коллоидах частицы дисперсной фазы связывают большие количества воды и могут в известных условиях удерживать значительную часть ее ири выделении из раствора, образуя при этом студнеобразные продукты. В определенных условиях такие золи способны даже застудневать (желатинироваться), не выделяя воды, т. е. полностью удерживая (и связывая) ее. [c.507]

В зависимости от химического состава нефти и концентрации в ней асфальтенов они могут находиться в виде истинных или коллоидных растворов. В высоковязких нефтях асфальтены находятся в коллоидном состоянии. В этих системах асфальтены — дисперсная фаза, а углеводороды и смолы — дисперсионная среда. [c.9]

Согласно существующим представлениям форма кривых течения нефти (скв. 378 и 377 при 20° С) в узких зазорах (рис. 70) указывает на то, что нефти являются коллоидными системами со структурой коагуляционного типа, где дисперсионной средой являются жидкие углеводороды и смолы, а дисперсной фазой — асфальтены. [c.125]

Увеличение заряда дисперсной фазы, по-видимому, способствует упорядочению сольватной оболочки главным образом за счет привлечения большого количества ионов обратного знака, связанных с полярными молекулами, а также вследствие возрастания электростатических сил их взаимодействия с частицей. Увеличение заряда дисперсной фазы способствует повышению устойчивости коллоидной системы, имевшей в данном случае в качестве дисперсионной среды вазелиновое масло. [c.28]

Особое внимание следует обратить на изучение коллоидных свойств высокомолекулярных компонентов нефти на примерах тяжелых высокосмолистых нефтей, природных асфальтов, тяжелых нефтяных остатков и искусственно приготовленных коллоидных систем, в которых асфальтены будут служить дисперсной фазой, а высокомолекулярные ароматические углеводороды и нефтяные смолы — дисперсионной средой, при различных соотношениях, компонентов в коллоидной системе. Необходимо также интенсивно изучать поверхностно-активные и адсорбционные свойства асфальтенов, выяснить зависимости этих свойств от качества и количества полярных структурных звеньев в составе их молекул и от химической природы нефтей, из которых они выделены. [c.108]

Дисперсная фаза необратимых НДС (например, карбоиды, частицы сажи и др.) не может растворяться в дисперсионной среде поэтому такие НДС относят к типичным коллоидным (необратимым) системам. В отличие от обратимых необратимые НДС более неустойчивы и в результате взаимодействия частиц системы друг с другом они расслаиваются. Прн изменении внешних условий (например, температуры) обратимые системы могут также быть неустойчивыми. [c.17]

При низких температурах нефтяные системы могут образовывать обратимые лиофобные золи и гели, если дисперсионной средой являются углеводороды, по отношению к которым твердая фаза нефтяных систем является лиофобной. При средних температурах равновесие может быть сдвинуто в сторону образования истинных высокомолекулярных растворов. Продолжительность периода, когда система находится в молекулярном состоянии, зависит от способности нефтяных систем к образованию новой дисперсной фазы. С повышением температуры системы в результате поликонденсационных процессов образуются карбены и карбоиды — твердые вещества, малорастворимые или нерастворимые ни в чем. Такие нефтяные системы являются типичными необратимыми коллоидными системами. [c.36]

Здесь г и г р — вязкости коллоидного раствора (золя) и чистой дисперсионной среды Ф — отношение объема дисперсной фазы к общему объему дисперсной системы. [c.39]

По установившимся современным представлениям нефтяные остатки — сложная коллоидная нефтяная дисперсная система, Дисперсная фаза остатков в обычньк условиях состоит преимущественно из твердых частиц двух типов — ассоциатов асфальтенов и высокомолекулярных алканов с различной толщиной сольватной оболочки, состоящей из компонентов жидкой дисперсионной среды, представленной смолами и взаиморастворимыми высокомолекулярными углеводородами различных гомологических рядов. Следует иметь в виду, что нефтяные остатки - продукты, подвергавшиеся длительному температурному воздействию в процессе перегонки дистиллятной части нефти и, следовательно, претерпевшие более или менее глубокие химические изменения. Поэтому в исследовательской практике при оценке природы высокомолекулярных компонентов обычно пользуются терминами нативные , к которым отнесены вещества, вьщеленные из нефти в условиях, исключающих изменение их состава и структуры, и вторичные , т. е. претерпевшие изменения или образовавшиеся в процессе технологической обработки нефти. [c.15]

Экспериментально электрофорез обнаруживается по выделению дисперсной фазы на одном из электродов или в приэлектродном пространстве, по смещению границы раздела коллоидная система — дисперсионная среда к одному из электродов (макроэлектрофорез), а также путем наблюдения за перемещением отдельных частиц с помощью микроскопа (микроэлектрофорез). [c.74]

Системы с жидкой дисперсионной средой, обозначаемые Г/Ж, Ж/Ж и Т/Ж, называют лиозолями (от греч. слова лиос —жидкость). В зависимости от природы дисперсионной среды лиозоли делят на гидрозоли, алкозоли, этерозоли, бензозоли (дисперсионной средой этих золей являются соответственно вода, спирт, эфир, бензол). Коллоидные системы, дисперсионной средой которых является органическая жидкость, объединяют под одним названием органозоли. Микрогетерогенные системы с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой в коллоидной химии обычно называются суспензиями. [c.25]

Коллоидные системы с жидкой дисперсионной средой (Г/Ж, Ж/Ж и Т/Ж) называют лиозолями (отгреч. лиос — жидкость). В зависимости от дисперсионной среды лиозоли называют гидрозолями, алкозолями, этерозолями, бензозолями (их дисперсионной средой являются соответственно вода, алкоголь, эфир, бензол). Иногда все коллоидные системы, дисперсионная среда которых является органической жидкостью, объединяют под общим названием органозолей. Микрогетерогенные системы с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой в физико-химии поверхностных явлений и дисперсных систем обычно называются суспензиями. [c.17]

Величины, приведенные в примере, взяты для ртути на границе с ее собственным паром (в вакууме). В коллоидных же системах мы всегда имеем минимум две различные соприкасающиеся между собой фазы коллоидно-дисперсная фаза и дисперсионная среда. Поверхностная энергия коллоидных частиц при этом в большой степени зависит от того, с каким веществом они граничат. Например, поверхностная энергия ртути на границе с бензолом равна 362 эрг см , т. е. значительно меньше, чем на границе ртуть — пар Нд (480 эрг1см ). В связи с этим в отношении гетерогенных коллоидных систем в дальнейшем будем говорить о пограничной (межфазной) энергии, подразумевая под ней свободную энергию поверхности раздела фаз коллоидное вещество—дисперсионная среда. Удельную свободную энергию на границе двух фаз (фаза 1—фаза 2) будем обозначать через 012, причем под фазой 1 всегда будем подразумевать дисперсную фазу, а под фазой 2—дисперсионную среду (жидкую или газообразную). Тогда Wl2 будет обозначать собой свободную межфазную энергию. Она равна [c.264]

Ск)гласно представлениям коллоидной химии [2], раздробленные или дисперсные системы классифициру-ют по агрегатному состоянию на девять типов в зависимости от физического состояния дисперсной фазы и дисперсной среды (табл. 2.1). В условном обозначении системы в виде дроби в числителе записан индекс (первая буква названия состояния) дисперсной фазы, а в знаменателе - индекс дисперсионной среды. Специфика рассматриваемой проблемы приводит к учету влияния воздействий и аппаратурных факторов на структуру систем. [c.21]

По агрегатному состоянию дисперсные системы могут быть как жидкими (молоко), так и твердыми (некоторые минералы) или газообразными (атмосферный туман). Кроме того, коллоидные системы могут находиться в особом полужидком-полутвердом состоянии, образуя студни или гели. В зависимости от состава и от относительного содержания дисперсионной среды такие продукты могут сильно различаться по консистенции и механическим свойствам. Оии могут быть, в частности, или эластичными или хрупкими. [c.506]

Лиофильность и лиофобность коллоидов. Лиофиль-ностью называется способность частиц коллоида очень сильно и в большом количестве связывать молекулы дисперсионной среды, образуя сольватные оболочки. В противоположном случае, т. е. когда частицы не могут так сильно взаимодействовать с этими молекулами, говорят о лиофобиости коллоида. В частном случае водных коллоидных растворов в том же смысле пользуются терминами гидрофильность и гидрофобность . Разные коллоидные системы могут обладать различной степенью лиофильности. [c.507]

Лиофильными принято называть такие коллоиды, частицы которых в большом количестве связывают молекулы дисперсионной среды, например некоторые мыла в водной среде. Сюда относили раньше и растворы высокомолекулярных органических соединений (белки, целлюлоза и ее эфиры, каучук, многие искусственно получаемые соединения). Однако, как показало изучение внутреннего строения и свойств таких систем, производившееся в недавнее время, и, в частности, работы В. А. Каргина, Добри и Флори, эти системы представляют собой истинные растворы, т. е. молекулярно-дисперсные, а не коллоидные системы. Они являются гомогенными системами. Характерные отличия их свойств от свойств других групп истинных растворов обусловливаются в основном сильным различием в величине частиц растворителя и растворенного вещества и строением этих частиц, представляющих собой очень длинные и гибкие молекулы (цепное строение). Переход их в раствор облегчается высокой степенью сольватации. Благодаря большому размеру молекул растворы этих веществ по многим свойствам являются близкими коллоидным растворам и образуют самостоятельную группу растворов — растворы высокомолекулярных соединений. Более детально свойства этих растворов будут рассмотрены в гл. XVII ( 244). [c.508]

Кинетическая устойчивость связана с тем, что в коллоидных системах явлению седиментации противодействует тепловое движение частиц дисперсной фазы (броуновское движение, 213), обусловленное ударами молекул ди С1Герс ионной среды и малым размером самих частиц. Благодаря этому в коллоидных системах частицы сохраняются во взвещенном состоянии даже при значи тельном различии плотностей дисперсионной среды и частиц дис персной фазы. [c.509]

Типично лиофобные коллоидные системы при коагуляции и выделении дисперсной фазы образуют осадки, порошкообразные по структуре и не содержаигне значительных количеств дисперсионной среды, Эти осадки, как правило, уже не могут обратно перейти в состояние золя. Таким образом лиофобные золи характеризуются в большинстве случаев необратимостью. [c.195]

Оптические свойства. Частицы дисперсной фазы коллоидной системы рассеивают падающий на них свет. Причиной рассеяния света является оптическая неоднородность коллоидных систем, т. е. разные оптические свойства дисперсной фазы и дисперсионной срсды. Пз этих сво11ств прежде всего следует указать показатель преломления, значение которого для дисперсной фазы и дисперсионной срсды различны. Вследствие этого луч света, проходя через дисперснониуга среду и попадая на частицу дисперсной фазы, обязательно изменяет свое направление, причем тем резче, чем больше показатель преломления дисперсной фазы отличается от показа-те. 1я преломления дисперсионной среды. Рассеяние света коллоид-И1.1МИ системами может быть различным в зависимости от соотно- [c.196]

В густых, тяжелых высокосмолистых нефтях, а также в остаточных нефтепродуктах асфальтены находятся в коллоидном состоянии. В этих коллоидных системах асфальтены являются дисперс1шй фазой, а углеводороды (масла) и смолы — дисперсионной средой. Состояние [c.493]

В процессе диспергирования возрастает свободная поверхностная энергия и энтропия, связанная с тепловым движением коллоидных частиц. При диспергировании твердых тел до порошкообразного состояния роль энтропийно -о фактора ничтожна. В случае превышения энтропии над свободной энергией, свя- анной с развитием поверхности, формирование коллоидной системы оказывается термодинамически вы10диым процессом и может протекать самостоятельно, особенно в дисперсных системах с газообразной и жидкой дисперсионной средой. [c.65]

При формировании адсорбционно-сольватного слоя из жидкой фазы необходимо, чтобы энергия ММВ соединений, переходящих в слой, значительно превосходила энергию ММВ среды. Согласно правилу выравнивания полярностей Ребиндера, в слое концентрируется вещество, обладающее полярностью, промежуточной между полярностями веществ в ядре и дисперсионной среде раздела фаз. Так, на границе фаз асфальтены — парафины ароматические углеводороды хорошо взаимодействуют с поверхностью ядер ССЕ. Па следующих стадиях происходит рост размеров ССЕ. При достижении необходимой разности плотностей между исходной фазой и ССЕ, последние начинают перемещаться ио системе и формируют межфазный слой — поверхность разрыва — границы разделяющей фазы (подсистемы) со схожими свойствами. Поверхность разрыва представляет собой переходный слой— реальный объект, обладающий объемом. Внутри межфазного слоя в результате его разрушения происходит непрерывное изменение свойств от характерных для дисперсной системы до свойств новой фазы. В зависимости от степени искривления иоверхности ядер ССЕ различают макрогете-рогенные (плоская поверхность) и микрогетерогенные (искривленная поверхность) системы. По мере перехода от макро-гетерогенных систем к микрогетерогенным существенно увеличивается поверхность раздела и роль поверхностных явлений. При увеличении размеров коллоидных частиц происходит уменьшение их межфазной поверхности, в результате часть со- [c.123]

Высокая дисперсность асфальтенов создает избыток поверхностной энергии, вследствие чего такие системы термодинамически неустойчивы и стремятся к расслоению на две фазы. При недостаточном стабилизирующем действии окружающей дисперсионной среды частицы асфальтенов предварительно ассоциируются, сцепляясь под действием молекулярных сил в агрегаты, что приводит к потере кинетической устойчивости системы. В значительной степени свойства 1ефтяных остатков как коллоидных систем зависят от степени дисперсности асфальтенов, а в случае крекинг-остатков также от степени дисперсности карбенов и карбоидов. В обычных условиях коллоидная система, состоящая из дисперсной фазы (асфальтены, механические примеси) и дисперсионной среды (высокомолекулярные углеводороды, смолы), термодинамически и кинетически неустойчива тем не менее, расслоение на фазы происходит медленно, что обусловлено в основном свойствами самой системы. Коагуляцию асфальтенов могут вызвать изменение состава дисперсионной среды, изменение температуры, механические воздействия и другие факторы. [c.56]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология