Стабилизаторы коллоидных растворов

Согласно общепринятой мицеллярной теории строения коллоидных растворов, золь состоит из двух частей мицелл и интерми-целлярной жидкости. Мицелла — это структурная коллоидная единица, т. е. частица дисперсной фазы, окруженная двойным электрическим слоем. Интермицеллярной (т, е, межмицеллярной) жидкостью называют дисперсионную среду, разделяющую мицеллы, в которой растворены электролиты, неэлектролиты и ПАВ, являющиеся стабилизаторами коллоидной системы. Частицы дисперсной фазы лиофобных золей имеют сложную структуру, которая зависит от условий получения золей. [c.396]

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]

Стабилизацию лиофобных дисперсных систем с помощью лиофильных коллоидов (в первую очередь, ВМС) называют защитным действием стабилизаторов (коллоидной защитой). Зигмонди предложил количественно оценивать защитное действие стабилизатора в золотых числах . Золотым числом называется максимальная масса стабилизатора (в миллиграммах), которая предотвращает коагуляцию 10 мл золя золота (изменение окраски от красной до синей) при добавлении 1 мл 10%-ного раствора хлорида натрия. Таким образом, чем больше золотое число , тем меньше защитное действие стабилизатора. Напрпмер, желатина имеет очень малое золотое число (0,01), что свидетельствует о ее сильном защитном действии. Несколько больше золотое число у гуммиарабика (0,5), еще больше у картофельного крахмала (20). Иногда за стандарт выбирают вместо золя золота золи серебра ( серебряное число ), конго рубинового ( рубиновое число ) и др. [c.340]

Высокомолекулярные соединения способны образовывать не только истинные растворы, но и типичные лиофобные золи, если в качестве дисперсионной среды взята жидкость, по отношению к которой высокомолекулярное вещество является лиофобным. Такие коллоидные растворы отличаются ясно выраженной лиофобностью, что выражается в слабом взаимодействии вещества дисперсной фазы с дисперсной средой, требуют обязательного наличия стабилизатора для создания агрегативной устойчивости, обладают слабой диффузией и очень малым осмотическим давлением. Так же как и лиофобные золи, коллоидные растворы ВМС обладают термодинамической неустойчивостью, вызванной значительным избытком поверхностной свободной энергии. [c.329]

Гидрофобные золн и растворы высокомолекулярных соединений при их образовании почти всегда загрязняются различными примесями чаще всего в системе присутствует исходный электролит загрязняются золи введенным в избытке стабилизатором. Для получения устойчивых коллоидных растворов необходимо удалять из них примеси. Рассмотрим методы очистки золей и растворов высокомолекулярных веществ. [c.291]

Мицелла — это структурная коллоидная частица, т. е. частица дисперсной фазы, окруженная двойным электрическим слоем. Интермицеллярной жидкостью называют дисперсионную среду, разделяющую мицеллы, в которой растворены электролиты, неэлектролиты и поверх-ностно-активные вещества, являющиеся стабилизаторами коллоидной системы. [c.137]

Пептизация промыванием осадка сводится к удалению из него электролита, вызвавшего коагуляцию. В результате этого оставшийся двойной электрический слой утолщается, силы отталкивания начинают преобладать над силами притяжения и отделившиеся друг от друга мицеллы в результате броуновского движения равномерно распределяются в дисперсионной среде, т. е. образуют коллоидный раствор. Этот вид пептизации, как можно видеть, не требует введения в систему специального пептизатора, так как стабилизатор присутствует в осадке и промывание лишь обеспечивает увеличение его активности., [c.254]

Процесс взаимной коагуляции частиц различной природы называется гетерокоагуляцией. Сюда же относятся случаи прилипания частиц к погруженному в коллоидный раствор телу с чужеродной поверхностью, например отложение на поверхности волокон, тканей, бумаги и т. п. частиц из коллоидного раствора, суспензии или эмульсии. Объясняется это тем, что на такой поверхности происходит по тем или иным причинам адсорбция молекул (ионов) стабилизатора, приводящая к потере агрега- [c.131]

Устойчивость коллоидных растворов обусловлена присутствием стабилизатора, т. е. электролита, и зависит от величины аряда гранулы ( -потенциала). Чем выше этот потенциал, тем сильнее оказываются силы взаимного отталкивания частиц, препятствующие их объединению при столкновениях, наблюдающихся в результате броуновского движения. Исходя из строения коллоидных мицелл Agi в избытке AgNOg, легко представить строение других мицелл. Строение мицеллы Agi в избытке KI можно изобразить схемой [c.152]

Как было выяснено ранее, чем выше дисперсность, тем больше поверхностное натяжение, тем больше склонность к самопроизвольному уменьшению дисперсности. Поэтому для получения устойчивых, т. е. длительно сохраняющихся, суспензий, эмульсий, коллоидных растворов необходимо ие только достигнуть заданной дисперсности, но и создать условия дл я ее стабилизации. Ввиду этого устойчивые дисперсные системы состоят не менее чем из трех компонентов дисперсионной среды, дисперсной фазы и третьего компонента — стабилизатора [c.294]

Наиболее типичный процесс для коллоидных систем — коагуляция, т. е. слипание отдельных агрегатов под действием межмолекулярных (не химических) сил. Такие процессы, как физическая адсорбция, электрофорез и т. д., также являются физическими. При взаимодействии коагулятора (вещества, вызывающего коагуляцию) со стабилизатором (веществом, обеспечивающим агрегативную устойчивость системы), а также при получении коллоидных растворов происходят химические реакции. Таким образом, коллоидная химия, как и физическая химия, строится на основе двух наук — химии и физики — с преобладанием второй. В связи с этим коллоидную химию можно было бы переименовать в физическую химию гетерогенных высокодисперсных систем. Связь между физической и коллоидной химией вполне очевидна. При этом обе дисциплины связаны не только между собой, но и с химией неорганической, аналитической, органической, биологической, фармацевтической, а также со специальными дисциплинами. Все они пользуются физико-химическими закономерностями и физико-химическими методами для решения общих и конкретных задач. [c.5]

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]

Коллоидные растворы представляют собой гетерогенные системы, что и служит одной из причин их неустойчивости. Они обладают большой свободной энергией и в соответствии со вторым законом термодинамики будут стремиться к равновесному состоянию, характеризующемуся разделением системы на две фазы, имеющие минимальные межфазовые поверхности и, следовательно, минимальную свободную поверхностную энергию. Отсюда становится понятным, что стабилизаторы, адсорбируясь на дисперсной фазе и снижая тем самым величину свободной энергии, также будут способствовать устойчивости системы. [c.135]

В общем можно предположить, что двойной электрический слой и диффузные ионы обеспечивают защитную оболочку вокруг частицы и препятствуют их слипанию при столкновении. Если это так, то частицы должны тем больше отталкиваться друг от друга, чем выше дзета-потенциал. Тогда, повышая дзета-потенциал (например, введением электролита-стабилизатора), можно было бы повысить стабильность коллоидных растворов. [c.326]

Очень часто возникает необходимость разрушить эмульсию и, выделить ее составные части. Для разбавленных эмульсий, стабилизатором которых является электролит и устойчивость определяется двойным ионным слоем, коалесценция может быть вызвана теми же методами, что и коагуляция коллоидных растворов. Гораздо сложнее разрушить эмульсию, стабилизированную неионогенным эмульгатором. [c.347]

Важное условие для получения устойчивой коллоидной системы — это присутствие веществ, которые, адсорбируясь на поверхности коллоидных частиц, создавали бы достаточно интенсивное взаимодействие между поверхностью частиц и окружающей их средой. Вещества, обусловливающие устойчивость коллоидных растворов, называются стабилизаторами. [c.208]

Итак, в результате рассмотрения основных свойств коллоидных растворов можно сделать вывод золи — гетерогенные, термодинамически неустойчивые системы существуют только в присутствии ионов-стабилизаторов, легко и необратимо коагулируют при незначительном добавлении электролитов, отчетливо обнаруживают эффект Фарадея —Тиндаля. Частицы золей, как правило, слабо взаимодействуют с дисперсионной средой. [c.376]

На практике часто требуется разрушить эмульсию и выделить ее составные части. В разбавленных эмульсиях, стабилизатором которых является электролит и устойчивость определяется двойным ионным слоем, коалесценция может быть вызвана теми же методами, что и коагуляция коллоидных растворов. Гораздо сложнее разрушить эмульсию, стабилизованную неионогенным эмульгатором. В некоторых случаях расслоение эмульсии можно вызвать нагреванием. При повышении температуры уменьшается адсорбция эмульгатора и тем самым снижается устойчивость эмульсии. Используют также метод вытеснения эмульгатора веществом, обладающим большей адсорбционной способностью, но которое не может образовывать защитную пленку на поверхности капелек дисперсной фазы. К разрушению эмульсии приводит и механическое воздействие — сбивание, центрифугирование, фильтрование. Прибавление к эмульСии электролита, изменяющего природу эмульгатора, также может вызвать ее разрушение. [c.227]

Устойчивость коллоидных растворов можно повысить введением стабилизаторов. В качестве стабилизаторов используют высокомолекулярные соединения, такие,как белки, поверхностно-активные вещества и т. д. Стабилизаторы адсорбируются в поверхностном слое частиц и как бы придают золю свойства раствора использованного стабилизатора. [c.24]

Очень важна для эксплуатации топлив возможность снижать в них осадкообразование. Нерастворимые осадки, образующиеся под влиянием высокой температуры, действия металлов и кислорода воздуха, являются продуктами гл-убоких превращений наименее стабильных углеводородов топлива, а также кислород-, серу-и азотсодержащих соединений в окислительной среде. Значительную роль при осадкообразовании играет изменение коллоидного состояния продуктов окисления топлив под влиянием температуры. Нерастворимые осадки могут образовываться в результате коагуляции коллоидных частиц смол, асфальтенов и других продуктов окисления, происходящей при определенных температурах, характерных для каждого топлива. При дальнейшем повышении температуры эти частицы могут вновь диспергироваться или растворяться в топливе. Поэтому, вероятно, эффективными диспергирующими присадками, используемыми для улучшения условий фильтрования топлив при высоких температурах, могут служить некоторые типичные стабилизаторы коллоидных систем — пептизаторы. [c.253]

В научно-технической литературе существует несколько определений понятия эмульсии но наиболее общим является следующее [12-16] эмульсия - это гетерогенная система, состоящая из двух несмеши-вающихся или мало смешивающихся жидкостей, одна из которых диспергирована в другой в виде мелких капелек (глобул) диаметром, превышающим 0,1 мкм. Дисперсная система с более мелкими частицами (менее 0,1 мкм) принадлежит уже к коллоидному раствору. Обычно в устойчивой эмульсии присутствует стабилизатор, который называют эмульгатором. [c.14]

Как указьшалось выше, основным стабилизирующим фактором нефтяных эмульсий В/Н является прочный структурно-механический барьер вокруг глобул воды, образованный в результате адсор щи на межфазной поверхности гнщюфобных веществ - эмульгаторов и стабилизаторов, содержащихся в нефти преимущественно в виде коллоидного раствора - олеофильного золя или в виде выоокодиспергированных частиц. [c.22]

Имеются основания считать, что эмульгаторами и стабилизаторами эмульсий В/Н являются все вещества, содержащиеся в нефти в виде к(1нлоидного раствора или высокодисперсной суспензии. Это подтверждается тем, что если значительную часть эмульгаторов перевести из коллоидного раствора в истинный, то эмульгируемость нефти резко снизится. Так, если нефть, склонную к образованию устойчивых эмульсий, разбавить ароматическими углеводородами, то такая смесь уже не даст устойчивых эмульсий. Очевидно, это происходит потому, что асфальтены, смолистые вещества, порфирины, микрокристаллы парафина и церезина хорошо растворяются в ароматических углеводородах, образуя истинный раствор. Вещества же, образующие истинный раствор в нефти (например, нафтеновые кислоты), могут быть эмульгаторами только в том случае, если они вступают в реакцию с солями, содержащимися в эмульгированной воде, с образованием соединений, не растворимых в нефти. [c.20]

Способность ионностабнлизованных коллоидных растворов коагулировать пбд влиянием электролитов была отмечена еще первыми исследователями коллоидных систем—Сельми, Грэмом, И. Г. Борщовым. Они обратили внимание на то важное обстоятельство, что коагуляцию способны вызывать все электролиты. Как показали последующие исследования, в этом отношении не. представляют исключения и электролиты, являющиеся стабилизаторами. Существенно лишь, чтобы концентрация таких электролитов в системе была достаточно велика для того, чтобы сжать двойной [c.286]

В целом полученные результаты свидетельствуют о том, что вследствие ориентированной адсорбции молекул неионогенных поверхностно-активных веществ происходит модификация поверхности частиц сульфида мышьяка. Типично гидрофобный коллоидный раствор AS2S3 превращается в золь с лиофильными свойствами, агрегативная устойчивость которого обусловлена адсорбциои-ными гидратированными слоями неионогенного стабилизатора, образующимися вокруг частиц дисперсной фазы. Ориентированная адсорбция молекул неионогенных поверхностно-активных веществ на поверхности частиц была установлена экспериментально. [c.298]

Растворы высокомолекулярных веществ представляют собой истинные растворы, термодинамически устойчивые и обратимые, не нуждающиеся в стабилизаторе. Частицы, содержащиеся в таких растворах, состоят не из множества малых молекул, как это имеет место у коллоидов, а представляют отдельные молекулы, правда, относительно очень больших размеров. В этом собственно и заключается отличие растворов высокомолекулярных соединений от растворов низкомолекулярных веществ. Тем не менее ряд ученых (Кройт, Бунгенберг де Йонг, И. И. Жуков, Эдельман и др.) относят растворы высокомолекулярных веществ к коллоидным растворам, причем некоторые называют растворенн те в них вещества обратимыми коллоидами (Кройт, Бунгенберг дё йонг), а некоторые — молекулярными коллоидами (И. И. Жуков, Эдельман). Нетрудно видеть, что основные особенности, присущие лиозолям, объясняются в случае растворов высокомолекулярных веществ просто большим размером молекул, приближающимся, а в некоторых случаях даже превосходящим размер коллоидных частиц. [c.416]

Частица дисперсной фазы в коллоидном растворе называется мицеллой. Она состоит из коллоидно-дисперсной фазы, в данном случае (AsaSs) , и ионного стабилизатора HjS Н -f HS" условная химическая формула мицеллы [c.128]

При любом способе получения коллоидные растворы оказываются загрязненными примесями истинно растворенных веществ (примеси в исходных материалах, избыток стабилизаторов, продукты химической конденсации). Примеси электролитов сильно понижают устойчивость золей. Поэтому после получения их очищают. Очистка производится методами диализа, электродиализа, ультрафильтрации. Указанные методы основаны на применении полупроницаемых мембран, легко щюпускающих молекулы и ионы и задерживающих коллоидные частицы. [c.87]

Наличие коагулюма или помутнение в пробирке означает, что данного количества стабилизатора недостаточно для защиты юля. Отмечают то количество раствора стабилизатора, при котором наступает коллоидная защита. Взяв среднее значение между этим количеством стабилизатора и тем количеством, при котором eD e не происходит зашцта (в предыдущей пробирке), и учитывая концентрацию стабилизатора в растворе, рассчитывают защитное число. [c.117]

Получение коллоидных растворов (золей) путем диспергирования осуществляется механическим измельчением твердого вещества в ступке или при помощи коллоидной /мельницы в присутствии стабилизатора, а также пептиза-цией. Пептизацией называется процесс получения золей из студней или рыхлых осадков при действии на них некоторых веществ, способных хорошо адсорбироваться на поверхности коллоидных частиц и таким путем сообщать им способность перехода в золь. При пептизации происходит не изменение степени дисперсности частиц, образующих студень или осадок, а только их разъединение. [c.208]

В части 3 рассматриваются дисперсные системы, свойства которых принципиально отличаются от свойств лио-фобных золей. Это отличие состоит в том, что лиофильные коллоидные растворы образуются самопроизвольно и являются термодинамически устойчивыми и обратимыми. Наиболее типичные представители таких систем — растворы коллоидных поверхностно-активных веществ (глава 12) и высокомолекулярных соединений (главы 13, 14). Лиофильные коллоиды находят широкое применение в различных отраслях промышленности и, вместе с тем, используются в качестве стабилизаторов лиофобных золей и микрогетеро-генных систем. [c.4]

Разрыхление осадка, образованного из твердых частиц, и перевод его в состояние устойчивого коллоидного раствора при действии на осадок стабилизатора (и механических усилий) называется пептизацией осадка. На пептизации основано моющее действие ПАВ, приготовление технических суспензий из готовых высокодисперсных порошков, получение практтески важных концентрированных коллоидных растворов. [c.585]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология