Коллоидные частицы форма

В настоящее время оптические методы являются наиболее распространенными методами определения размера, формы и структуры коллоидных частиц. Это объясняется не только быстротой и удобством этих методов, но и точностью получаемых результатов. Грубые дисперсные системы (суспензии, эмульсии, пены, пыли) обычно исследуют с помощью светового микроскопа. К наиболее часто применяющимся методам исследования высокодисперсных коллоидных систем относятся ультрамикроскопия, электронная микроскопия, нефелометрия и турбидиметрия. Реже применяют метод, основанный на определении двойного лучепреломления в потоке, рентгенографию и электронографию для исследования внутренней структуры и характера внешней поверхности частиц коллоидной системы. [c.44]

Оптические свойства дисперсных систем используются на практике для изучения их структуры, определения размеров, формы частиц и их концентрации. Все эти определения основаны на соизмеримости электромагнитной световой волны-с Рис. 27. Эффект Тиндаля размерами КОЛЛОИДНЫХ частиц. Так [c.77]

Из молекулярно-кинетических свойств коллоидных систем в демонстрационных опытах рассмотрены броуновское движение и диффузия (опыт 76), осмотическое давление (опыт 77) и гипсометрическое распределение в поле тяжести (опыт 78). При демонстрации этих опытов следует особо отметить, что все перечисленные выще свойства коллоидных растворов находятся в прямой зависимости от степени дисперсности и потому могут быть использованы для определения размеров и формы коллоидных частиц. [c.148]

Физико-химические свойства студней. Гели или студни характеризуются целым рядом свойств твердого тела. Они сохраняют форму, обладают упругими свойствами и эластичностью. Гели отличаются как от разбавленных растворов, в которых каждая коллоидная частица или макромолекула является кинетически индивидуальной, так и от компактных коагулятов или твердых полимеров. Гели по ряду свойств занимают промежуточное положение между растворами и твердыми телами. [c.394]

На процесс гелеобразования большое влияние оказывают размеры, форма коллоидных частиц или макромолекул высокомолекулярного соединения, температура, концентрация электролитов в [c.390]

Чтобы лучше понять закономерности кинетики гетерогенно-ката-литических процессов, целесообразно рассмотреть специфические особенности катализа на поверхности раздела фаз. В гомогенном катализе катализатор выступает в молекулярной форме, в гетерогенном катализе катализатор выступает в форме совокупности большого числа молекул или атомов, образующих отдельную фазу. Так, например, в коллоидной частице платины сосредоточено 10 10 атомов, из них менее 1 % расположено на поверхности частицы. В скелетном никеле число атомов в частице радиусом 50 мкм равно 10 , из них только несколько процентов находится на поверхности раздела фаз. Следовательно, в гетерогенном катализаторе только незначительная часть атомов или молекул катализатора может непосредственно взаимодействовать с молекулами реагирующих веществ. С увеличением 5уд возрастает доля молекул или атомов, находящихся на поверхности раздела фаз, возрастает и каталитическая активность. Однако диспергирование катализатора до молекулярной степени дисперсности необязательно приведет к максимальной активности катализатора. Активность при этом может проходить через максимум и снижаться до нуля. Активные центры на поверхности катализатора могут включать несколько атомов или атомных групп. Их каталитическая активность может зависеть от атомов и молекул, находящихся во втором, третьем или п-м слоях атомов и молекул. Тогда переход к молекулярной степени дисперсности приведет к разрушению активного центра и к потере активности катализатора. В гомогенно-каталитических реакциях в растворах молекулы катализатора равномерно распределены по всему объему жидкой фазы. В гетерогенном каталитическом процессе молекулы или атомы, принимающие участие в элементарном каталитическом акте, сосредоточены в очень малом объеме, ограниченном поверхностью катализатора и толщиной слоя раствора (газа) Л, равной расстоянию, на котором начинают существенно проявляться силы притяжения между молекулами реагирующих веществ и поверхностью катализатора. Принимая /г 10 м и 5уд 100 м г"1, рассчитаем объем реакционного пространства, в котором протекает элементарный химический акт [c.636]

Аморфные осадки состоят из очень мелких кристаллов, размер которых обычно нельзя определить под микроскопом. Поверхность аморфных осадков очень велика так, поверхность 1 г сульфида ртути, полученного в обычных условиях осаждения, составляет 600 кв. м. В отдельности мелкие кристаллы аморфного осадка проходили бы через фильтр. Однако эти мелкие кристаллы уже при образовании коллоидных частиц связываются в более крупные агрегаты. Аморфные осадки, как было отмечено ранее, образуются в результате коагуляции коллоидных растворов и, таким образом, состоят из еще более крупных агрегатов неправильной формы, которые представляют сцепленные или переплетенные между собой очень мелкие кристаллы. [c.60]

Влияние pH. Характеристики динамических мембран в значительной степени зависят от pH обрабатываемых растворов. При изменении pH меняется ионообменная способность заряженных мембран, что отражается на степени задержания различных ионов. Например, мембраны, образованные полиакриловой кислотой, в щелочной среде обладают значительно большей селективностью по Na l и Na2S04, чем по Mg b, поскольку Mg2+ является многовалентным противоионом [98]. В кислой среде мембрана переходит в нейтральную форму и наблюдается противоположная картина. Влияние pH является существенным и по той причине, что большинство мембранообразующих добавок представляет собой коллоидные системы, а в зависимости от pH может наблюдаться изменение размера коллоидных частиц, их растворение или коагуляция. [c.89]

Ультрамикроскоп не позволяет судить о форме и размерах коллоидных частиц, так как его разрешающая способность ограничена слишком большой для этого длиной волны видимого света. Для желаемой характеристики коллоидных частиц необходим прибор, работающий с более коротковолновыми лучами. Таким оказался электронный микроскоп, действие которого основано на использовании пучка электронов, получаемых в специальной катодной трубке и разгоняемых электрическим полем. Если длина волны светового луча, используемого в ультрамикроскопе, равна 500 нм, то длина волны электронного луча, используемого в электронном микроскопе, составляет 0,5 нм. В соответствии с этим, разрешающая способность электронного микроскопа в 1000 раз выше, чем у ультрамикроскопа. Это позволило глубоко проникнуть вглубь материи наблюдать отдельные группы молекул, исследовать структуру катализаторов, изучать строение молекул полимеров (например, белковых веществ) и т. д. [c.277]

Ю. В. Баймаков с сотрудниками изучали процесс поведения иридия при электролитическом рафинировании меди и никеля, используя для этого радиоактивный изотоп 1г 2. Было установлено, что иридий обнаруживается в растворе как в форме ионов, так и в форме высоко диспергированных частиц. В катодном никеле иридия оказывалось значительно меньше, если анод заключали в полупроницаемые пленки, пропускавшие ионы, но препятствовавшие проникновению сквозь них коллоидных частиц (коллодиевые пленки). При очистке никелевых растворов от примесей было обнаружено, что цементная медь содержит небольшие количества платины и палладия и практически в ней [c.306]

Форму коллоидных частиц, вирусов, многих макромолекул, включая молекулы более крупных белков, впервые оказалось возможным увидеть на флуоресцирующем экране и сфотографировать с помощью электронного микроскопа, изобретенного в конце 30-х годов XX века. Длина волны потока электронов при достаточной ускоряющей разности потенциалов имеет порядок 10 м, что меньше размеров коллоидных частиц. Поэтому взаимодействие потока электронов с коллоидными частицами происходят по законам геометрической оптики. [c.297]

Большинство растворов высокомолекулярных соединений и золи некоторых гидрофобных коллоидов способны при известных условиях переходить в особое состояние, обладающее в большей или меньшей степени свойствами твердого тела. Твердообразная текучая система, образованная коллоидными частицами или макромолекулами высокомолекулярного соединения в форме пространственного сетчатого каркаса, ячейки которого заполнены иммобилизованной жидкостью, называется гелем. Таким образом, гели или, как их еще называют, студни, представляют собой коллоидные системы, потерявшие текучесть в результате возникновения в них внутренних структур (опыт 118—121). [c.229]

Поскольку разрешающая сила ультрамикроскопа невелика (не превышает таковую обычных микроскопов, имеющих увеличение в 300—500 р 1з), то ни размеры, ни форма частиц в ультрамикроскоп непосредственно не различимы. И все же с помощью ультрамикроскопа можно косвенно судить о размерах и форме коллоидных частиц. [c.298]

Каталитическую активность гетерогенного катализатора характеризуют константой скорости реакции, отнесенной к одному квадратному метру поверхности раздела фаз реагентов и катализатора, или скоростью реакции при определенных концентрациях реагирующих веществ, отнесенной к единице площади поверхности. Промышленные катализаторы применяют в форме цилиндров или гранул диаметром несколько миллиметров. Гранулы катализатора должны обладать высокой механической прочностью, большой пористостью и высокими значениями удельной поверхности. Большую группу катализаторов получают нанесением активного агента, например платины, палладия, на пористый носитель (трегер) с высокоразвитой поверхностью. В качестве носителей применяют активированный уголь, кизельгур, силикагель, алюмогель, оксид хрома (П1 и другие пористые материалы. Носитель пропитывают растворами солей металлов, например Pt, Ni, Pd, высушивают и обрабатывают водородом при 250—500° С. При этом металл восстанавливается и в виде коллоидных частиц [л = (2 -f- 10) 10 м1 осаждается на поверхности и в порах носителя. Можно провести синтез катализатора непосредственно на поверхности носителя, пропитав носитель растворами реагентов, с последующей термической обработкой. Так получают катализаторы с металлфталоцианинами, нанесенными на сажу, графит и другие носители. Широко применяются металлические сплавные катализаторы Ренея. Их получают из сплавов Ni, Со, u, Fe и других металлов с алюминием в соотношениях 1 1. Сплав металла с алюминием, измельченный до частиц размером от 10" до 10" м, обрабатывают раствором щелочи, алюминий растворяется, остающийся металлический скелет обладает достаточной механической прочностью. Удельная поверхность скелетных катализаторов превышает 100 м г" . Такие катализаторы применяются в процессах гидрирования, восстановления и дегидрирования в жидкофазных гете рогенно каталитических процессах. [c.635]

Принимая форму частицы за куб или сферу, можно вычислить размер коллоидной частицы по формулам [c.299]

С помощью ультрамикроскопа (или микроскопа с конденсором темного поля) нельзя непосредственно определить размер коллоидных частиц, однако это можно сделать косвенно. Из препарата исследуемого золя тем или иным способом выделяют объем в форме прямоугольного параллелепипеда, в котором подсчитывают число коллоидных частиц. [c.46]

Наконец, размеры (а в некоторых случаях и форма) коллоидных частиц могут быть определены и по ряду других оптически характеристик коллоидного раствора . Однако рассмотрение всех этих методов выходит за пределы настоящего курса. [c.53]

В заключение отметим, что все методы определения размера и формы коллоидных частиц, основанные на измерении рассеяния света, пригодны в основном только для бесцветных (белых) золей. Для окрашенных золей и в особенности. для металлических золей эти методы без существенных коррективов применять нельзя. [c.53]

Исследование формы и строения коллоидных частиц, основанное на определении двойного лучепреломления в потоке, рассмотрено в первом издании книги С. С. Воюцкий Курс коллоидной химии , М., Химия , 1964, 574 с. См. с. 57. [c.53]

Размер коллоидных частиц, как уже указывалось, можно найти не только по скорости седиментации в ультрацентрифуге, но и определяя седиментационное равновесие. Для этой цели применяют центрифугирование при не слишком больших частотах вращения (обычно около 20 000 об/мин), так как иначе превалировала бы седиментация и равновесие не устанавливалось. Численный или молекулярный вес, найденный по седиментационному равновесию, отвечает равновесному распределению частиц в системе, он не зависит от способа достижения этого распределения, и, следовательно, на результатах анализа не может сказываться форма частиц и их сольватация. [c.80]

Гели и студни. Гелями называют структуры, образуемые коллоидными частицами -или молекулами полимеров в форме пространственных сеток, ячейки которых заполнены дисперсионной средой. Различают хрупкие гели и эластичные. К хрупким гелям относится, например, гель кремниевой кислоты НгЗЮз. Благодаря жесткости всего каркаса хрупкого геля его объем при высушива- [c.90]

Системы с коагуляционными структурами обладают, как правило, небольшой прочностью, известной пластичностью, а также некоторой эластичностью. Эластические свойства коагуляционных структур, согласно П. А. Ребиндеру, можно объяснить изменением энтропии системы в результате переориентации образующих систему структурных элементов, сопутствующей изменению ее формы. Такими структурными элементами служат отдельные коллоидные частицы (в отличие от высокомолекулярных соединений где эластическая деформация связана с изменением взаимной ориентации звеньев молекулярных цепей). Системы с коагуляционными структурами проявляют также ползучесть, т. е. способность при течении к медленному развитию значительных остаточных деформаций практически без заметного разрушения пространственной сетки. Ползучесть системы определяется высокой, хотя и вполне доступной измерению вязкостью в области весьма малых скоростей течения. Только при больших скоростях течения в таких системах происходит значительное разрушение структуры, так как связи мекду частицами не успевают восстанавливаться и скорость разрушения становится больше скорости восстановления. [c.320]

Определение размеров и формы коллоидных частиц по рассеянию ими света [c.29]

Данные по динамике накопления коллоидных форм тяжелых металлов в пресных водах ограничены. ЬСак правило, коллоидные формы образуются вследствие адсорбции растворенных форм на коллоидных частицах глинистых минералов и гумусовых веществ. [c.107]

Как уже отмечалось выше, возможность идентификации форм существования элементов в воде является преимуществом вольтамперометрии. При этом цель исследования состоит в определении содержания различных форм металлов, которые и составляют в сумме общую концентрацию. Обычно наибольшую токсичность имеют гидратированные ионы и их лабильные комплексы, диссоциация которых протекает относительно легко. Наименее токсичными являются устойчивые комплексы металлов и ионы, адсорбированные на коллоидных частицах (69]. Высокой токсичностью обладают и комплексы металлов с липофильными лигандами, поскольку они способны проникать в организм через клеточные мембра- [c.280]

Каждая из этих стадий завершается определением содержания металла как в лабильной, так и в инертной форме (после оценки общего содержания) с помощью ИВА (всего восемь определений). Данный подход был использован для анализа природных вод на содержание ряда неорганических токсикантов, в том числе свинца и кадмия Установлено, что в незафязненных природных водах свинец существует преимущественно в ионной форме. Высокие содержания свинца зарегисфированы в неорганических коллоидных частицах, взвешенных в воде. В отличие от свинца кадмий в природных водах существует в основном в лабильной форме, надежно определяемой с помощью ИВА [c.283]

Кремний, найденный в нефтях в количестве до нескольких процентов, находится в них в виде коллоидных частиц и летучих, возможно, кремнийорганических со связью Si - С. соединений. Предполагается, что РЪ существует в форме соединений типа алкил- или арил свинца, в большей степени концентрируясь в маслах, нежели в смолах и асфальтенах, а германий - в виде металлоорганических соединений и солей карбоновых и тиокарбоно-вых кислот. [c.17]

Электрическая ориентация. Мы уже говорили о том, что ориентация коллоидных частиц в электрическом и магнитном полях имеет то существенное преимущество перед ориентацией в потоке, что ориентирующее воздействие поля может быть наложено и прекращено практически мгновенно. Таким образом, имеется возможность изучать не только стационарные состояния ориентации, но и переходные состояния, прежде всего спонтанную разориентацию частиц под действием броуновского движения. При данной форме частиц броуновское движение однозначно связано с их размерами, которые и могут быть определены рассматриваемым методом. Так, Бенуа (1950 г.), изучая релаксацию при разориентации вируса табачной мозаики (ориентированного под действием электрического поля), вычислил длину вируса, которая оказалась близкой к величине, полученной из данных электронной микроскопии. Основной недостаток этого метода состоит в том, что его применимость ограничена частицами, обладающими специфической чувствительностью по отношению к электрическому или магнитному полю, а это свойство, к сожалению, не является универсальным. Приблизительные расчеты Стоилова для эллипсоида вращения показали, что диамагнитные частицы очень мало чувствительны к действию [c.32]

Капиллярное давлвгме. Увеличение давления в жидкости, обладающей выпуклой формой, и вызываемое этим повышение давления пара над жидкостью имеют существенное значение для коллоидной химии. Эти эффекты особенно сильно проявляются при диспергировании фаз, так как поверхность получаемых коллоидных частиц обычно характеризуется большой кривизной. Допустим, что участок ДО искривленной поверхности (рис. 22), разделяющей две фазы объемом и Уг- настолько мал, что оба его главных радиуса кривизны и Ла постоянны во всех его точках. Температура Т и объем системы V = 1 + V постоянны. Если ДО [c.83]

Другая поправка, также введенная Мюллером, относится к случаю, когда коллоидные частицы имеют не сферическую, а пластинчатую или палочкообразную форму. В этом случае скорость коагу- [c.206]

Представляя энергию взаимодействия меиеду коллоидными частицами в виде суммы двух компонент — электростатической и вандерваальсовой (У и,), следует принимать во внимание форму и размер частиц. Подобного рода расчеты, например для сферических частиц, читатель найдет в книгах [2, 3]. Мы ограничимся только простым случаем взаимодействия двух одинаковых плоских частиц, между которыми имеется плоскопараллельный зазор с шириной много меньше линейных размеров частиц. Эта предельно упрощенная модель все же позволяет объяснить чрезвычайно сильно проявляющуюся зависимость критической концентрации коагулирующего иона от валентности. Для более тонких эффектов такая модель по меньшей мере не совсем точна. [c.210]

Коллоидными считаются частицы с диаметром 10 — 10- см. Поскольку форма коллоидных частиц различна, для обозначения их размеров имеет смысл предложение Г. Штау-дингера использовать число атомов на частицу. Эта величина колеблется в пределах 10 —10 . [c.202]

Объяснение. Эффект искрящихся слоев, известный в литературе под названием Шлирен-эффекта, обусловлен тем, что большинство коллоидных частиц имеет так называемую анизодиаметрическую форму, т. е. форму чешуек, палочек, нитей и т. д. Поэтому интенсивность рассеянного света зависит в данном случае от угла, образуемого падающим пучком лучей и длинной осью частицы золя. По этой причине и возникают искрящиеся слон при движении коллоидного раствора. [c.168]

Ультрамикроскоп даст возможность косвенно судить о форме коллоидных частиц, хотя и весьма приближенно. Так, ровная освещенность поля зреиия в ультрамикроскопе свидетельствует о том, что коллоидные частицы имеют более или менее правильную (т. е. симметричную) форму частиц (например, шар, куб, октаэдр и т.п.). Искрящееся или мерцающее поле косвенно свидетельствует о том, что коллоидные частицы имеют неправильную (несимметричную) форму частиц — палочкообразную или пластинчатую. При своем хаотическом движении эти частицы неодинаково рассеивают свет в зависимости от того, какой стороной поворачиваются они к падающему лучу. Опыт показывает если для освещения золя в ультрамикроскопе применять не обыкновенный, а поляризованный свет, можно отличить палочкообразные частицы от пластинчатых. [c.299]

Уравнения (VIII, 6) и (VIII, 7) имеют очень большое значение в коллоидной химии, так как позволяют па основании измерений коэффициента диффузии D определить радиус взвешенных коллоидных частиц сферической формы, а также величину молекул высокомолекулярных соединений. Для частиц или макромолекул несферической формы выражение 6ят)г в уравнении (VIII,7) заменяется более сложным. [c.301]

Форма коллоидных частиц может 6uti, самой разнообразной, РГзучение строения и процесса образования коллоидных частиц с помощью электронного микроскопа иозноли.ло установить, что их [c.322]

Тпксотропия — явление довольно распространенное. Оно наблюдается в золях V2O5, WO3, РегОз, в различных суспензиях бентонита, в растворах вируса табачной мозаики, миозина. Причем тиксот-ропныегели легче всего образуются у золей, обладающих асимметричным строением частиц (например, палочкообразной формы). Тиксотропные структуры возникают лишь при определенных концентрациях коллоидных частиц и электролитов. Для обратимого (тиксотропного) застудневания требуется определенное значение дзета-потенциала, лежащее выше критического. В этом случае заряд коллоидных частиц хотя и понижен, но не в такой степени, что- бы начался процесс коагуляции. В этих условиях уже становятся заметными силы взаимодействия между отдельными частицами дис- персной фазы, они образуют своеобразную сетку, каркас. При сильном встряхивании связь между частицами дисперсной фазы нарушается — тиксотропный гель переходит в золь. В состоянии покоя связи в результате соударения частиц при броуновском движении восстанавливаются, золь вновь переходит в тиксотропный гель и т. д. [c.379]

Учение об оптических свойствах коллоидных и микрогетерогенных систем является одним из основных разделов коллоидной химии Оптические свойства золя определяются свойствами коллоидных частиц, поэтому, изучая оптические свойства системы, можно установить размер, форму и строение частиц, не видимых в обычный микроскоп. С помощью ультрамикроскопических наблюдений коллоидных систем удалось проверить основные молекулярно-кинетические представления, долгое время носивщие гипотетический характер изучение оптических свойств способствовало количественному толкованию таких процессов, как диффузия, броуновское движение, седиментация, коагуляция. Наконец, ввиду того, что космическая пыль, туманы, облака и тончайшие взвеси твердых частиц в морской и речной водах являются коллоидными и микрогетерогенными системами, сведения об оптических свойствах этих систем имеют и весьма важное практическое приложение в астрофизике, метеорологии, оптике моря. Вождение самолетов и кораблей в тумане, фотографирование с помощью инфракрасных лучей также имеют непосредственное отношение к оптике коллоидных систем. Эта область науки сделала значительные успехи в последние годы в связи с развитием авиации, астронавтики и т. д. [c.33]

В заключение отметим, что на поверхности адсорбента могут адсорбироваться как ионы, так и молекулы, из которых они образовались, причем между первыми и последними существует адсорбционное равновесие. Наличие молекулярной формы адсорбированного электролита на поверхности коллоидных частиц было показано в работах В. А. Каргина на примере ферри- и алюмозолей. [c.148]

Генри.проанализировал также влияние на величину / электропроводности дисперсг ной фазы, полностью меняющей распределение электрического поля вблизи частиц На рис. VII, 21 пунктиром обозначены значения коэффициента / в зависимости от величины уа для электропроводящих частиц сферической формы. Как и следовал ожидать, распределение поля не сказывается на величине / при очень большой толщине двойного электрического слоя (ха < 1) но с уменьшением толщины слоя коэффициент уменьшается и в пределе становится равным нулю. Однако на практике в большинстве случаев влияние электропроводности коллоидных частиц, металлов можно не учитывать, так как оно почти полностью устраняется поляризацией поверхности. При этом частица ведет себя так как она должна вести себя, если бы состояла из непроводящего вещества. [c.204]

Для того чтобы понять механизм концентрационной коагуляции, необходимо остановиться на весьма важной особенности — зависимости сил электростатического взаимодействия от фо-потен-циала рассмотренного ранее на примере двух пластинок. Теория показывает, что по мере безграничного возрастания фо-потенциала обеих поверхностей сила электростатического отталкивания между коллоидными частицами любой формы не возрастает безгранично, а стремится к конечному пределу, подходя к нему уже при значениях потенциала поверхности, превышающих 100 мВ (рис. IX, 12). Вследствие этого свойства, как бы насыщения сил, можно говорить о си взаимодействия предельно заряженных поверхно-стей как о величйнёГне за1тж1гей от точяых значений потенциала поверхности. [c.292]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология