Осмотическое давление дисперсных систем

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]

Осмотическое давление коллоидных систем зависит от присутствия примесей низкомолекулярных веществ, в особенности электролитов. Это существенно осложняет измерение осмотического давления в таких дисперсных системах. [c.308]

К микрогетерогенным и грубодисперсным системам относятся суспензии, эмульсии, аэрозоли, порошки см. гл. VI, 2). По сравнению с коллоидными частицами в этих системах частицы дисперсной фазы имеют значительно большие размеры и они уже видны в оптический микроскоп. В микрогетерогенных и грубодисперсных системах не проявляются такие молекулярно-кинетические свойства, как броуновское движение, диффузия, осмотическое давление. [c.221]

Варианты анализа высокодисперсных систем уже рассмотрены нами в предыдущих главах. Они основаны на изучении молекулярно-кинетических и оптических свойств — диффузии, осмотического давления, среднего сдвига частиц, светорассеяния (нефелометрия, ультрамикроскопия), седиментационно-диффузионного равновесия (ультрацентрифуга), а также на применении методов электронной микроскопии и дифракции электронов. Эти методы дают сведения главным образом о среднем размере частиц. Для многих целей такая характеристика является достаточной, тем более что в коллоидных системах вариации дисперсности обычно не очень велики. [c.45]

Свойства, связанные с тепловым движением частиц, — броуновское движение, диффузия, осмотическое давление, —у коллоидных систем выражены гораздо слабее, чем в низко-молекулярных растворах, вследствие относительно больших размеров коллоидных частиц. Все эти свойства находятся в прямой зависимости от степени дисперсности и могут быть использованы для определения размеров и формы коллоидных частиц. Рассмотрим явления диффузий и осмотического давления в коллоидных системах. [c.252]

По степени дисперсности системы разделяют на суспензии и эмульсии, коллоидные и истинные растворы. Суспензии и эмульсии относят к системам, в которых радиус частиц дисперсной фазы больше 0,1 мк. Такого рода дисперсные системы, как, например, взвесь глины в воде, не обладают осмотическим давлением, не фильтруются через бумажные фильтры и являются неустойчивыми, т. е. не остаются долго во взвешенном состоянии в жидкой среде, а выпадают под действием тяжести на дно сосуда. Это кинетически неустой чивые системы. С повышением степени дисперсности, а имен но с уменьшением количества атомов, составляющих части цы дисперсной фазы, в системах появляются новые качества [c.204]

Повышение дисперсности влечет за собой появление новых свойств системы. Так, при размерах около 0,1 мк частицы системы находятся в непрерывном хаотическом движении, благодаря чему способны диффундировать и создавать осмотическое давление. Такие системы называются коллоидными. [c.12]

Поскольку, по условию, llv = N соответствует числу микрообъемов в 1 см , умножив формулы (2.13) — (2.15) на мы получим общее количество света, рассеянного 1 см дисперсной системы. В этих формулах величина йР1йс определяется из зависимости осмотического давления от весовой концентрации с . [c.24]

Свойства суспензии, так же как и свойства лиофобных золей, в основном определяются дисперсностью, наличием поверхности раздела между фазами и формой частиц. Вследствие низкой степени дисперсности суспензии являются системами кинетически неустойчивыми дисперсная фаза в суспензиях выпадает нацело в осадок за сравнительно короткое время. Благодаря низкой степени дисперсности в суспензиях очень слабо проявляется броуновское" движение, а такие свойства, как осмотическое давление и диффузия, совершенно не обнаруживаются. [c.344]

В лиофильных дисперсных системах, например растворах ВМС, концентрация дисперсной фазы может быть достаточно высокой соответственно и осмотическое давление достигает надежно регистрируемых значений. В этом случае измерение осмотического давления, как и использование связанных с ним методов эбулиоскопии и криоскопии, открывает путь изучения таких систем, в частности, определения молекулярной массы ВМС. [c.149]

Говоря об осмотических явлениях в дисперсных системах, следует иметь в виду, что определение величины осмотического давления всегда основано на применении так называемых полупроницаемых мембран, через которые могут диффундировать молекулы дисперсионной среды, но не способны проникать крупные молекулы и коллоидные частицы. Подобные мембраны сами по себе являются коллоидными системами и служат объектом разносторонних коллоидно-химических исследований (см., например, 5 гл. УП). [c.149]

Так, дисперсные системы, состоящие из частиц с радиу сом от 0,1 ж/с до 1 ммк, качественно отличны от суспензии Частицы таких систем находятся в непрерывном хаотическом движении, вследствие чего обладают и осмотическим давлением и способностью к диффузии. Благодаря непрерывному движению частиц они являются кинетически устойчивыми. Кинетически устойчивые системы в проходящем свете прозрачны, в то время как суспензии мутны. Подобного рода дисперсные системы получили название коллоидных систем. [c.204]

На основании сказанного выше величину осмотического давления коллоидных растворов определяют прямым путем, однако и этот метод очень часто встречает большие трудности. Следует учесть, что суш,ествуют две группы коллоидных систем лиофобные системы, в которых между дисперсной фазой и дисперсионной средой взаимодействие выражено в очень слабо й [c.48]

Таким образом, в микрогетерогенной системе активность компенсирующих ионов неразрывно связана с активностью, т. е. с осмотическим давлением частиц, зависящим от их движений. В грубо дисперсных системах с частицами, медленно движущимися шли почти неподвижными, активность компенсирующих ионов чрезвычайно мала и не может быть измерена имеющимися в настоящее время методами. [c.93]

В истинных растворах молекулярно-кинетические свойства (скорость диффузии, осмотическое давление, понижение давления пара, повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания и т. п.) при прочих равных условиях выражены в большей мере, чем в коллоидных. Чем больше степень дисперсности вещества, тем в большей мере преобладает хаотическое движение частиц над их стремлением к агрегации, и наоборот. При молекулярной степени дисперсности, когда стремление частиц к агрегации отсутствует, молекулярно-кинетические свойства молекул растворенного вещества реализуются на 100%. По мере же уменьшения степени дисперсности растворенного вещества стремление частиц к агрегации все более ослабляет их хаотическое движение. При некотором значении линейных размеров частиц стремление их к агрегации становится настолько преобладающим, что хаотическое движение частиц вовсе прекращается, а вместе с этим обращаются в нуль и все молекулярно-кинетические свойства системы (частицы дисперсной фазы при этом оседают на дно сосуда). [c.321]

Растворы высокомолекулярных соединений, ранее рассматривавшиеся как гидрофильные коллоидные системы, обладают свойствами, присущими гидрофобным коллоидно-дисперсным системам (медленной диффузией, низким осмотическим давлением, способностью к диализу, светорассеянием, двойным лучепреломлением при течении и др.). Поэтому такие примеси и загрязнения воды целесообразно рассматривать в одной группе с веществами, образующими коллоидные растворы. [c.53]

Степень дисперсности системы оказывает большое влияние на физические и физико-химические ее свойства. При этом интенсивность одних свойств, как, например, молекулярно-кинети-ческих (броуновского движения, диффузии, диализа, осмотического давления), находится в прямой (симбатной) зависимо- [c.33]

В свете рассмотренных и других, не отмеченных здесь данных, роль осмотических сил в стабилизации дисперсных систем ПАВ и ВМС представляется весьма существенной. Действительно, осмотическое давление (как и давление набухания) есть функция энтропии и потенциальной энергии системы, которые, в свою очередь, зависят от положения молекул ПАВ (ВМС) относительно молекул растворителя [220, 221]. Таким образом, изменение энтропии и потенциальной энергии компонентов, находящихся в зазоре между сближаемыми поверхностями, должно обусловить осмотический поток жидкости из объема раствора и возникновение расклинивающего давления. [c.35]

Сиотнишенис (1 . 52) показывает, что осмотическое давление обратно пропорционально массам частиц золей нли их радиусам в к бе (объемам). Такая сильная зависимость осмотического давления от радиуса частиц используется для определения размеров частиц и исследования процесса нх агрегирования в дисперсны.х системах. [c.250]

Если растереть в ступке кусок серы и образовавшийся порошок всыпать в воду, мы получим одну из грубодисперсных систем, называемых суспензиями. К суспензиям относятся системы, в которых радиус частиц превышает 1 ь. Ввиду значительных размеров частицы суспензий неспособны к самопроизвольному движению этим объясняются такие свойства суспензий, как отсутствие в них диффузии и осмотического давления. Низкая степень дисперсности суспензий является также причиной того, что их частицы не остаются во взвешенном состоянии в жидкой среде, а оседают под действием силы тяжести на дно сосуда. Благодаря [c.161]

Повышение температуры, в соответствии с формулой (4), вызывает увеличение осмотического давления. Некоторые коллоидные растворы отступают от этой закономерности это отступление выражается в том, что с повышением температуры их осмотическое давление падает. Это наблюдается в тех случаях, когда повышение температуры понижает степень дисперсности системы, т. е. вызывает укрупнение частиц и уменьшение их концентрации. [c.178]

Набухшее полимерное тело представляет собой гель, т. е. дисперсную систему, сочетающую свойства твердого и жидкого тела. В условиях постоянства (или однородности) температуры всей системы деформация геля происходит под действием двух сил разности концентраций частиц в среде и внутри геля, обусловливающих разность осмотических давлений в жидкой и гелеобразной фазах системы, а также механической силой, приложенной к полимерному телу извне. [c.134]

Из этого уравнения следует, что осмотическое давление дисперсной системы определяется только численной концентрацией и не зависит от природы и размера частиц. Это же уравнение объясняет и малое осмотическое давление любой коллоидной системы, так как благодаря большой массе коллоидных частиц при одной и той же весовой концентрации численная концентрация коллоидной системы всегда значительно меньше, чем у истинного раствора. Весьма малое осмотическое давление у лиозолей было причиной ошибки Томаса Грэма, не располагавшего чувствительными осмометрами и считавшего, что у коллоидных систем осмотическое давление отсутствует вовсе. [c.67]

Укрупнение частиц может идти двумя путями. Один из них, называемый изотермической перегонкой, заключается в переносе вещества от мелких частиц к крупным, так как химический потенциал последних меньше (эффект Кельвина). В результате мелкие частицы постепенно растворяются (испаряются), а крупные растут. Второй путь, наиболее характерный и общий для дисперсных систем, представляет собой /соаг(/ля <и/о, заключающуюся в слипании (слиянии) частиц дисперсной фазы. В общем смысле под коагуляцией понимают дотерю агрегативной устойчивости дисперсной системы. Коагулящ я в разбавленных сИЖМах приводит к потере, седимеитационной устойчивости и в конечном итоге к расслоению (разделению) фаз. К процессу коагуляции относят адгезионное взаимодействие частиц дисперсной фазы с макроповерхностями. В более узком смысле коагуляцией называют слипание частиц, процесс слияния частиц получил название коалесценции. В концентрированных системах коагуляция может проявляться в образовании объемной структуры, в которой равномерно распределена дисперсионная среда. В соответствии с двумя разными результатами коагуляции различаются и методы наблюдения и фиксирования этого процесса. Укрупнение частиц ведет, нанример, к увеличению мутности раствора, уменьшению осмотического давления. Структурообразование изменяет реологические свойства системы, например, возрастает вязкость, замедляется ее течение. [c.271]

Многие свойства дисперсных систем весьма сильно зависят от их дисперсности. Некоторые свойства проявляются сильнее при переходе от грубодисперсных к высокодисперсным системам, например, способность к диффузии и осмотическое давление. Другие свойства, наоборот, становятся заметнее с переходом от высокой дисперсности к низкой. К таким свойствам относится способность к седиментации (оседанию) частиц. Ряд свойств проявляется при промежуточных степенях дисперсности, отвечающих частицам коллоидных размеров. Это — светорассеяние, интенсиВ ность окраски коллоидных систем, кроющая способность пигмен- [c.22]

Иную природу может иметь м(>дуль, упругосги коагуляционных коллоидных структур с твердой и жидкой фазами, преимущественно в тех случаях, когда такая структура развивается в системе при относительно малом объемном содержании твердой фазы, при ее высокой дисперсности и, что особенно существенно, при резко выраженной анизометричности частиц. Таковы, например, гидрогели оксида ванадия (V), структурированные коллоидные суспензии бентонитовых глин в воде. Было показано, что для таких систем упругость (эластичность) при сдвиге может быть обусловлена возника 4 щей в ходе деформирования системы большей или меньшей степенью соориентации частиц, т. е. уменьшением вероятности сос тояния системы и тем самым ее энтропии. При устранении нагрузки броуновское (вращательное) движение частиц восстанавливает их хаотическую ориентацию и вместе с тем форму тела. Подобно тому как проявление упругости в случае давления газа или осмотического давления имеет энтропийную природу, сдвиговая эластичность также обусловлена изменением энтропии, в д а.нном случае конфигурацион- [c.388]

Коагуляция в разбавленных системах приводит к потере седиментационной устойчивости и в конечном итоге к расслоению (разделению) фаз. К процессу коагуляции относят адгези-ошое взаимодействие частиц дисперсной фазы с макроповерхностями (адагуляция). В более узком смысле коагуляцией называют слипание частиц, процесс слияния частиц получ кл название коалесценции. В концентрированных системах коагуляция может проявляться в образовании объемной структуры, в которой равномерно распределена дисперсионная среда. В соответствии с двумя разными результатами коагуляции различаются и методы наблюдения и фиксирования этого процесса. Укрупнение частиц ведет, например, к увеличению мутности раствора, уменьшению осмотического давления. Структурообразование изменяет реологические свойства системы, например, возрастает вязкость, за.медляется ее течение. [c.315]

Но коллоидная химия, как уже отмечалось (стр. 11—12), ставит своей задачей также изучение систем с физико-химическими свойствами, отличными от перечисленных свойств лиофобных золей. Издавна эти системы, типичными представителями которых являются растворы белков, целлюлозы, каучука, под названием лиофильных золей причислены также к золям, или, иначе, к псевдорастворам, т. е. системам гетерогенным, имеющим мицелляр-ное строение. Такому объединению этих систем послужила общность некоторых свойств, например неспособность частиц проходить через полупроницаемые мембраны (диализ и ультрафильтрация), сравнительно небольшая величина скорости диффузии и осмотического давления, особенно при малых концентрациях растворов высокомолекулярных соединений, а также способность под влиянием внешних факторов коагулировать и пеп-тизироваться. Основную роль в этом объединении сыграла близость степени дисперсности растворенного (взвешенного) компонента тех и других систем для золей 10 —10 смГ , для растворов ВМС примерно 10 —10 см . [c.151]

Применение уравнения Эйнштейна в таком виде дало значительно лучшие результаты. Были сделаны попытки применить это уравнение для определения количества гидратированной (связанной) воды в гидродисперсных системах. Результаты таких измерений оказались близкими тем, которые получены осмотическим йетодом [уравнение (70)], т. е. дали непомерно большие значения Сольватации. Эти результаты показали, что 1) причины одинаковых аномальных изменений осмотического давления и вязкости с изменением концентрации в дисперсных системах, особенно лиофильных, одни и те же 2) основная причина такой аномалии лежит не столько в сольватации, сколько в размерах и асимметричном строении коллоидных частиц и в их способности при увеличении концентрации терять свободу движений и создавать внутренние сетчатые структуры, т. е. причина заключается в переходе дисперсных систем из бесструктурных в структурированные. [c.212]

Как уже указывалось (стр. 133), коагуляция в широком смысле слова представляет собою процесс уменьшения степени дисперсности, или, иначе, процесс укрупнения (агломерации) частиц в дисперсных системах. С этой точки зрения те процессы ассоциации и структурообразования, совершающиеся в растворах высокополимеров, которые нами рассмотрены в связи с особенностями их осмотического давления и вязкости, представляют собою в то же время и процессы коагуляции в скрытой форме. Факторы, ведущие к агломерации (понижение температуры, повышение концентрации) и десольватации частиц (примеси десольватирующих веществ), являются одновременно факторами, понижающими осмотическое давление и повышающими вязкость растворов полимеров, а следовательно факторами скрытой коагуляции их. Скрытая форма коагуляции растворов полимеров (лиофильных золей), в отличие от лиофобных золей, может быть весьма продолжительной, часто совсем не переходящей в явную форму. [c.221]

Синерезис. Мы уже отмечали, что коллоидио-дисперсные системы обладают во времени лишь ограниченной устойчивостью. Мы видели, что старение лиофильных золей связано с процессами агрегации внутри них. Агрегируются отдельные нитеобразные молекулы высокополимеров, причем образуются более крупные и более плотно построенные мицеллы равновесие молекулы ши-целлы при старении смеш,ается вправо. Частичная концентрация золей уменьшается, что приводит к уменьшению осмотического давления их. Одновременно мицеллы начинают взаимодейстзоватъ между собой, создавая внутреннюю структуру золя. При этом возрастает структурная сольватация, и вязкость золя резко повышается. Дальнейшее структурирование золя может привести к застудневанию всей системы, связанному с полной иммобилизацией растворителя. [c.403]

В отличие от грубодисперсных систем коллоидно-дисперсная система,находится в непрерывном хаотическом движении, в результате которого коллоидные растворы способны диффундировать и обладают определенным осмотическим давлением. Хаотическое движение частиц коллоидов легко обнаружить, пользуясь ультрамикроскопом, с помощью которого можно наблюдать движение отдельных светящихся точек — частиц колллоида. Это непрерывное и беспорядочное движение взвешенных в жидкости частиц [c.203]

Как было указано выше, высокомолекулярные вещества являются смесью полимергомологов одинакового типа строения, но с различным молекулярным весом. Эта система, состоящая из молекул разной величины, может быть названа полидисперсной системой. Полидисперсность полистирола не является величиной постоянной, т. е. при разных условиях полимеризации образуются полимеры разной степени поли-дисперсности. Полидисперсность является фактором, влияющим на значение величины молекулярного веса, определенного любым из существующих методов. Существуют методы определения молекулярного веса, при которых на результат исследования влияет число растворенных частиц к таким методам относятся криоскопия, эбулиоскопия и метод изм(е-рения осмотического давления. При измерении вязкости на результат определения влияет не число растворенных молекул, а только весовое процентное содержание молекул различной величины. Изучение седиментационного равновесия (ультрацентрифугальный метод) может дать представление о величине как самых больших, так и малых частиц и приблизительное представление о полидисперсности вещества. [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология