Коллоидные системы обратимые

Коллоидные растворы классифицируют по способности сухого остатка, полученного при осторожном выпаривании, растворяться в чистой дисперсионной среде. Системы, сухой остаток которых не способен самопроизвольно диспергироваться в дисперсионной среде, называются необратимыми (например, лиозоли металлов, гидрозоли иодида серебра и др.). Обратимыми коллоидными системами называются системы, у которых сухой остаток при соприкосновении со средой обычно сначала набухает, а затем самопроизвольно растворяется и образует прежнюю дисперсию (например, раствор желатины в воде или каучука в бензоле). Обратимость или необратимость коллоидной системы определяется отношением дисперсной фазы к дисперсионной среде. Дисперсная фаза обратимых коллоидов молекулярно взаимодействует с дисперсионной средой и поэтому способна в ней растворяться. По этому признаку дисперсные системы Делят на две основные группы лиофильные (обратимые) системы (истинно лиофильные и поверхност-но-лиофильные) и лиофобные (необратимые) системы. Если же дисперсионной средой системы является вода, эти два класса можно назвать соответственно гидрофильными и гидрофобными системами. Отсюда следует, что лиофобные коллоидные растворы являются типичными коллоидными системами, а лиофильные системы представляют собой не что иное, как растворы высокомолекулярных соединений. Существуют и промежуточные системы, которые трудно отнести к какому-либо одному из названных классов, например, золь 8102 и золи гидроксидов некоторых металлов. Лиофильные системы устойчивы, т. е. стабильны во времени, лиофобные системы неустойчивы и постепенно [c.17]

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]

Наряду с дисперсными системами в курсе коллоидной химии изучают свойства растворов высокомолекулярных веществ (ВМВ). Эти системы принципиально отличны от коллоидных систем. Растворы ВМВ — гомогенные термодинамически устойчивые обратимые системы, которые образуются самопроизвольно и по своей природе являются истинными молекулярными растворами. Однако при всех различиях их объединяет с коллоидными системами такой важный признак, как размер частиц. Молекулы ВМВ — макромолекулы как и коллоидные частицы, состоят из многих тысяч атомов. С этим связаны схожесть оптических свойств, малая скорость диффузии, низкое осмотическое давление у тех и других систем. [c.460]

Дисперсные системы. Коллоидные растворы. Получение коллоидных растворов и и.х отличительные свойства. Степень дисперсности. Мицелла. Золи. Лиофильные и лиофобные коллоиды. Коагуляция и седиментация и причины образования осадка в коллоидных системах. Гели. Взаимная коагуляция коллоидов. Обратимые и необратимые коллоиды. [c.244]

Высокополимерные и высокомолекулярные соединения (ВМС) и их растворы занимают особое место в коллоидно-химической классификации. Растворы ВМС, являясь, по существу, истинными молекулярными растворами, обладают в то же время признаками коллоидного состояния. При самопроизвольном растворении ВМС диспергируются до отдельных макромолекул, образуя гомогенные, однофазные, устойчивые и обратимые системы (например, растворы белка в воде, каучука в бензоле), принципиально не отличающиеся от обычных молекулярных растворов. Однако размеры этих макромолекул являются гигантскими по сравнению с размерами обычных молекул и соизмеримы с размерами коллоидных частиц. Приведенные на стр. 13 данные показывают, что размеры макромолекул (гликоген) могут быть не меньшими, а иногда большими, чем размеры обычных коллоидных частиц (золь Аи) и тонких пор. Поскольку дисперсность, как мы уже видели, существенно влияет на свойства системы, очевидно, что растворы ВМС должны обладать рядом признаков, общих с высокодисперсными гетерогенными системами. Действительно, по целому ряду свойств (диффузия, задержка на ультрафильтрах, структурообразование, оптические и электрические свойства) растворы ВМС стоят ближе к коллоидным системам, нежели к молекулярным растворам. Поскольку растворы ВМС диалектически сочетают свойства молекулярных растворов и коллоидных систем, целесообразно называть их, по предложению Жукова, молекулярными коллоидами, в отличие от другого класса, — типичных высокодисперсных систем — суспензоидов [1]. [c.14]

Легко видеть, что в то время как необратимые, или лиофобные, коллоидные растворы являются типичными коллоидными системами, обратимые, или лиофильные, системы представляют собою не что иное, как растворы высокомолекулярных соединений. В самом деле, самопроизвольно растворяться в дисперсионной среде и давать растворы с коллоидными свойствами способны только вещества, распадающиеся в растворах на отдельные и притом очень большие молекулы. Такими веществами как раз и являются высокомолекулярные соединения. Самопроизвольное образование типичных коллоидных систем с межфазной поверхностью раздела, как правило, невозможно, так как это противоречит термодинамике. [c.26]

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]

Обратимость и необратимость коллоидной системы определяется взаимодействием дисперсной фазы с дисперсионной средой, В случае обратимых систем дисперсная фаза молекулярно взаимодействует с дисперсионной средой, растворяясь в ней. Дисперсная фаза необратимых систем пе растворяется полностью в дисперсионной среде. [c.37]

Зигмонди предложил классифицировать коллоидные растворы по способности сухого остатка, полученного в результате осторожного выпаривания жидкости, растворяться в чистой дисперсионной среде. Системы, сухой остаток которых не способен самопроизвольно диспергироваться в дисперсионной среде, он назвал необратимыми. Сюда относятся типичные коллоидные растворы — лиозоли металлов, гидрозоли иодида серебра и сульфида мышьяка и т. д. Обратимыми коллоидными системами он назвал системы, сухой остаток которых при соприкосновении со средой обычно сначала набухает, а затем самопроизвольно растворяется и снова [c.25]

Сравнение систем, являющихся представителями этих классов, показало, что они обладают и другими, отличающими их друг от друга свойствами. Необратимые коллоидные системы имеют признаки коллоидных растворов их трудно получить с высоким содержанием дисперсной фазы они легко коагулируют при введении в них электролитов, образуя при этом компактные, содержащие малое количество дисперсионной среды осадки. Обратимые коллоидные системы, наоборот, можно получать достаточно высокой концентрации они гораздо менее чувствительны к электролитам, а осадки, которые все же могут выделяться при введении в золи лишь большого количества коагулятора, весьма объемисты, вязки и содержат много дисперсионной среды. [c.26]

Здесь уместно указать, что наряду с типичными необратимыми и обратимыми системами, согласно классификации Зигмонди и Фрейндлиха, существуют и промежуточные системы, которые трудно отнести к какому-нибудь одному из обоих классов. Это, например, золи гидроокисей некоторых металлов А1(0Н)з, Ре(ОН)з, 5п(ОН)4. Исследование с помощью оптических методов указывает на присутствие в этих системах коллоидных частиц (агрегатов молекул). Имеются и другие основания считать эти системы гетеро-генными. Вместе с тем эти системы обратимы, могут быть получены с достаточно большой концентрацией дисперсной фазы и менее чувствительны к электролитам, чем типичные лиофобные системы. Такие свойства этих систем обычно объясняют исключительно большой гидратацией содержащихся в них частиц. Однако в последнее время ряд исследователей стали считать, что в этих системах в зависимости от способа получения дисперсная фаза может находиться как в виде коллоидных частиц, так и в виде макромолекул. Природа этих растворов до сих пор окончательно не ясна. К этому вопросу мы еще возвратимся в гл. IX и XIV. [c.27]

Подавляющее большинство коллоидных растворов являются гетерогенными и термодинамически неравновесными системами. Однако существуют системы, которые в одних условиях могут представлять собой истинные растворы, а в других становятся золями, структурированными жидкостями или даже гелями. Такие системы обратимы и термодинамически равновесны истинный раствор золь гель [c.399]

Растворение ВМВ не требует присутствия в системе стабилизатора. Наконец, растворы ВМВ находятся в термодинамическом равновесии и являются обратимыми системами. К таким системам применимо правило фаз Гиббса. Наибольшее значение в этом отношении имеет работа Каргина с сотрудниками, в которой было установлено, что диаграмма состояния растворов ацетилцеллюлозы в различных растворителях — хлороформе, бензоле и др. аналогична диаграмме состояния низкомолекулярных веществ типа вода — фенол, вода — анилин и др. ( 61). Правило фаз к коллоидным системам не применимо. [c.358]

Было затрачено много труда, прежде чем высокомолекулярные соединения были выделены в специальную группу. Установлено, что помимо способности к самопроизвольному растворению (академик Каргин и его школа) высокомолекулярные вещества образуют обратимые системы, агрегативно устойчивые без стабилизаторов. В то же время в нерастворяющей или плохо растворяющей среде высокомолекулярные вещества способны образовывать диспергированные частицы со свободными поверхностями раздела — лиофильные коллоидные системы. Таковы системы различных полимеризационных смол и др. [c.240]

С ростом содержания ПАВ, т. е. концентрации мицелл в растворе, происходит на определенной стадии их сцепление, образуется объемная пространственная сетка — гель, который при дальнейшем удалении дисперсионной среды (воды) переходит в твердую фазу — кристалл (кристаллогидрат) мыла. Все эти переходы обратимы, что и дало название лиофильным коллоидным системам как обратимым коллоидам. [c.263]

В заключение главы отметим, что существование обратимых лиофильных коллоидных систем демонстрирует отсутствие границы между истинными (молекулярными) и коллоидными системами, т. е. существует непрерывный ряд механическая -смесь -грубодисперсная система — лиофобная коллоидная система — лиофильная коллоидная система — раствор. [c.263]

К системам, в которых наблюдаются обратимые переходы подобного рода, относятся водные растворы многих поверхностноактивных веществ, например, мыл и мылоподобных веществ, а также растворы таннидов (дубильных веществ) и некоторых красителей. Эти растворы, если в них содержатся частицы, состоящие из большого числа молекул, с полным правом можно отнести к лиофильным коллоидным системам, так как они обладают признаками коллоидных систем — гетерогенностью и высокой дисперсностью, но в отличие от лиофобных коллоидных систем термодинамически равновесны,и агрегативно устойчивы. [c.399]

В наших работах уже давно [4, 6, 8] было обращено специальное внимание на общее большое значение предельных обратимых высокоэластических и разрывных деформаций. Было отмечено, что эти параметры являются характерным показателем свойств системы, отражающим структуру ее частиц и определяющим деформируемость системы. Исследование разнообразных по структуре и свойствам дисперсных систем и растворов полимеров показало, что, подобно обычным твердым телам, могут быть сопоставлены по обратимой деформируемости и коллоидные системы. [c.208]

Сухие остатки некоторых коллоидных растворов (полученные при осторожном выпаривании) способны вновь образовывать золь при добавлении соответствующего растворителя (дисперсионной среды), т. е. эти коллоидные системы обратимы. Сухие остатки коллоидных растворов, не образующих золь при добавлении дисперсионной среды, называются необратимыми коллоидными системами. Поскольку у обратимых систем дисперсная фаза взаимодействует с жидкой дисперсионной средой и может в ней растворяться, т. е. обладает сродством к ней, Фрейндлих и предложил называть их лиофильными системами. К ним относятся растворы высокомолекулярных соединений белки, нуклеиновые кислоты и т. п. У необратимых систем дисперсная фаза не взаимодействует с дисперсионной средой и, следовательно, не растворяется в ней. Их назвали лиофобными системами. К ним относятся типичные коллоидные растворы золи гидроокиси железа, сернокислого бария и т. п. Если дисперсионной средой служит вода, то системы называются соответственно гидрофильными или гидрофобными. Гидрофильность обусловлена присутствием в молекулах достаточно большого числа гидрофильных групп, которыми могут быть или диссоциированные (ионогенные) R—СООН, R—NH3OH, R— OONa, R—NH3 I, или недиссоциированные (полярные) [c.173]

Растворы высокомолекулярных соединений являются термодинамически устойчивыми (лиофильными) коллоидными система-ми — молекулярными коллоидами. В соответстви с закономерностями образования лиофильных систем растворение полимеров происходит самонроизвольпо (самопроизвольное диспергирование). Термодинамическая устойчивость, обратимость лиофильных коллоидов указывают иа воз.можность применения к таким системам правила фаз Гиббса в той же форме, что и для истинных растворов. [c.320]

Тип и свойства дисперсных систем определяются их взаимодействием с дисперсионной средой. Существуют обратимые и необратимые дисперсные системы. Обратимые системы — это системы, высушенная дисперсная фаза которых самопроизвольно диспергируется (или растворяется) и снова образует тонкодисперсную (коллоидную) систему, хорошо взаимодействуя с дисперсионной средой. Такие системы относятся к лиофильиьш (в случае водной дисперсионной среды — к гидрофильным). Лиофильными системами являются растворы ВМС, суспензии натриевых или литиевых бентонитовых глин, мыла и др. [c.66]

Высокомолекулярные вещества, растворенные в хорошем растворителе образуют термодинамически обратимые, молекулярные, гомогенные, то есть однофазные, агрегативно устойчивые системы. Однако, в плохо растворяющей или в нерастворяющей среде высокомолекулярные вещества образуют дисперсные системы со свободными поверхностями раздела, поведение которых соответствует типичным микрогетерогенным дисперсным системам. Так, макромолекулы медленно диффундируют в растворе, не проникают через полунепроницаемые мембраны. Однако по некоторым свойствам растворы высокомолекулярных соединений имеют сходство с коллоидными системами, в связи с чем растворы высокомолекулярных соединений иногда называют молекулярными коллоидами. Так, например, размеры макромолекул соизмеримы, или даже превышают размеры коллоидных частиц. Впрочем, эта соизмеримость проявляется лишь по длине макромолекул, поперечные же их размеры соответствуют размерам обычных молекул. [c.28]

Молекулярные коллоиды — гомогенные однофазные лиофильные системы, устойчивые и обратимые, образующиеся самопроизвольно их частицы состоят из отдельных сольватных макромолекул. Эти дисперсные системы образуются из природных или синтетических высокомолекулярных веществ, которые имеют большую молекулярную массу (от десяти тысяч до нескольких мНоТлиопов). Молекулы этих веществ имеют размеры коллоидных частиц, поэтому их истинные растворы рассматриваются как коллоидные системы. Образование молекулярных коллоидных систем происходит в процессе набухания, при котором молекулы дисперсионной среды проникают в твердый полимер, раздвигая макромолекулы. При неограниченном набухании полимер переходит в растворимое состояние с образованием гомогенной системы. [c.73]

Фрейндлих высказал мнение, что обратимость и необратимость коллоидной системы определяется взаимодействием дисперсной фазы с дисперсионной средой. Дисперсная фаза обратимых коллоидов молекулярно взаимодействует с дисперсионной средой и поэтому способна в ней растворяться. Исходя из этого, такие коллоидные системы Фрейндлих предложил также называть лиофиль-ными коллоидными системами (от греч. слова лиос — жидкость, фило — люблю). Дисперсная фаза необратимых коллоидов неспособна взаимодействовать с дисперсионной средой, а следовательно, и растворяться в ней. Поэтому эти системы Фрейндлих назвал лиофобными (от греч. слова фобе — ненавижу). В том случае, когда дисперсионной средой системы является вода, эти два класса можно называть соответственно гидрофильными и гидрофобными системами (от греч. слова гидра —вода). [c.26]

В некоторых руководствах необратимые, или лиофобные, коллоидные системы называются также суспензоидами, а обратимые, или лиофильные, системы— эмульсоидами из-за сходства некоторых свойств этих систем с суспензиями или эмульсиями. Однако эта терминология малообоснована. [c.26]

А. А. Трапезников показал, что весьма характерным реологическим параметром системы является предельная обратимая деформация сдвига еижв, достигаемая в быстро peAaK npjmuinx системах (о релаксации см. ниже) при высокой скорости деформации. В различных коллоидных системах она может быть весьма разной. Например, в пастах она обычно составляет несколько процентов или десятков процентов, тогда как в эластичных г<й1ях и некоторых растворах Полимеров она может, достигать десятка тысяч процентов. Такие значения намного превышают привычные значения предельных обратимых деформаций сдвига каучуков. [c.332]

Опираясь на представление о каучуке как полидис-персной коллоидной системе и на недостатки химической теории Вебера, Оствальд в 1910 г. выдвинул адсорбционную (физическую) теорию, согласно которой основным процессом вулканизации являлась адсорбция серы (или иолухлористой серы) поверхностью мицелл каучука. Для эффекта вулканизации считали достаточным уже сам факт образования адсорбционных соединений каучука с вулканизующим агентом (без химической реакции между ними) вследствие образования коллоидной структуры мицелл каучука. При повторном анализе данных, использованных Оствальдом для обоснования теоретических положений, оказалось, однако, что большую часть их нельзя воспроизвести (см., например [1, с. 316]) и, главное, оказалось несостоятельным основное требование адсорбционной теории — требование обратимости процесса. Процесс вулканизации необратим, тогда как адсорбционные процессы в широких пределах обратимы. [c.10]

Сравнительное изучение типичных коллоидов и высокомолекулярных веществ показало принципиальное различие ряда их свойств. Как уже было указано, типичными свойствами коллоидных систем являются гетерогенность, поверхность раздела фаз, агрегативная и термодинамическая неустойчивость, необратимость. В противоположность типичным коллоидным системам работами Каргина и его сотрудников было показано, что растворы высокомолекулярных веществ — термодинамически обратимые молекулярные гомогенные (однофазные) системы, агрегативно устойчивые без стабилизаторов. Сами высокомолекулярные вещества отличаются способностью к самопроизвольному растворению при соприкосновении с хорошими растворителями, а растворы получаются устойчивыми и без стабилизатора. В этом отношении высокомолекулярные вещества стоят ближе к веществам, образующим истинные растворы. Однако в плохих растворителях или в нерастворяющей среде высокомолекулярные вещества способны давать дисперсии со свободными поверхностями раздела. Эти дисперсии по своим свойствам относятся к типичным микрогетерогенным и коллоидныр системам (например, синтетический латекс и дисперсии полимеризационных смол). [c.18]

Ребнндер с сотрудниками в результате количественного исследования различных случаев структурообразования в коллоидных системах установил возможность образования двух типов структур коагуляционных тиксотропных, обратимо восстанавливающихся после механического разрушения, и конденсационно-кристаллизационных, необратимо разрушающихся при меха-ническо.ч воздействии. [c.233]

По характеру ме/кфазног . поверхностного взаимодействия между, дисперсной фазой и дисперсионной средой все коллоидные системы могут быть разделены на два класса (при наличии, как и ири любой классификации природных объектов, непрерывного перехода от одного сласса к другому). Это обратимые,,или лиофильные, и необратимые, или лиофобные, коллоидные систе-.мы. [c.259]

Для титрования слабых к-т применяются т наз. индикаторы помутнения в-ва, образующие обратимые коллоидные системы, коагулирующие в очень узком интервале pH (напр., изонитроацетил-п-аминобензол дает муть при pH 10,7-11,0). В качестве кислотно-основных И. можно использовать комплексы металлов с металлохромными индикаторами (см. ниже) эти комплексы, разрушаясь, изменяют окраску р-ра в узком интервале pH. [c.229]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология