Частицы агрегаты, образование и распад

Второе различие, связанное с небольшой глубиной второго минимума (обычно 1 < 7 < ОкТ), заключается в том, что агрегаты, образованные при дальнем взаимодействии, могут сравнительно легко распадаться (при кин> )- Таким образом, существование второго минимума, предсказанное теорией ДЛФО, приводит к весьма важному следствию образованию систем золь 5 агрегат, обладающих относительной устойчивостью и обратимостью. Интерес к этим системам, все возрастающий в последнее время, объясняется тем, что фиксация частиц во втором минимуме может привести при достаточной концентрации дисперсной фазы к превращению золя в полностью структурированную систему. Идея структурирования на основе дальнего взаимодействия, выдвинутая еще Фрейндлихом и Лэнгмюром до появления теории ДЛФО, была развита и количественно обоснована Ефремовым на базе этой теории [16]. [c.254]

Дальнейшее развитие этих положений принадлежит Г. А. Мартынову и В. М. Муллеру. В определенных условиях может устанавливаться агрегативное равновесие- между одинарными и агрегированными частицами. Хотя вероятность распада крупных агрегатов меньше, чем парных, все же уменьшение числа одинарных частиц в конечной стадии коагуляции может настолько понизить скорость образования новых агрегатов, что коагуляция будет уравновешена скоростью распада агрегатов. Следовательно, возможно равновесие между коагулятом и оставшимся разбавленным золем. Это явление, однако, не носит общего характера, так как существуют золи,. коагулирующие необратимо, и обнаруженное поведение золей золота в работе Н. М. Кудрявцевой, по-видимому, связано С частичной гидрофилизацией поверхности его частиц за счет адсорбции органических компонентов, остающихся в золе после его приготовления. [c.268]

Если полученный золь золота поместить в сильное электрическое поле, то легко обнаружить, что частицы коллоидного раствора будут двигаться к положительно заряженному полюсу, тем самым обнаруживая отрицательный заряд, который и определяет его устойчивость. Образование заряда объясняется адсорбцией твердой частицей ионов или реакцией поверхностных частиц агрегата (коллоидной частицы) со средой, в результате чего может образоваться поверхностный комплекс, способный распадаться на соответствующие ионы. Обычно для получения устойчивого золя в воду предварительно добавляют немного щелочи. [c.310]

Первичные частицы любого агрегатного состояния в стремлении уменьшить свободную энергию системы объединяются в зависимости от природы сил взаимодействия в слабо связанные агрегаты, либо в более прочные вторичные частицы, называемыми агломератами [24]. Агрегаты легко распадаются на первичные частицы при разбавлении или легком физическом воздействии. Агломераты, связанные более прочными связями за счет большего значения АС при их образовании, разрушаются намного труднее. [c.13]

Большое значение при соосаждении электролитов имеют структура и старение осадков коллоидальных гидроокисей и сульфидов металлов. Например, свежеосажденные гидроокиси трех- и четырехвалентных металлов вначале состоят из частиц аморфной структуры. При стоянии осадков внутри аморфных частиц образуются кристаллические участки и частицы постепенно распадаются на более мелкие кристаллические частицы. Образующиеся отдельные кристаллы растут и объединяются в агрегаты или сростки в виде цепочек или сетчатых структур. Гидроокиси, основные соли и сульфиды двухвалентных металлов обнаруживают с самого начала кристаллическое строение. Они имеют слоистые решетки и проявляют склонность к образованию твердых растворов. При старении осадков их поглотительная способность уменьшается. Соосаждение состоит в поглощении растворенных веществ из раствора в процессе образования осадка. В противоположность этому, при адсорбции электролиты поглощаются уже готовым твердым сорбентом. [c.80]

Введенные таким образом константы и Г-у представляют собой характерные времена образования агрегатов сорта г + у из частиц I и распада агрегатов г + / на г и / (Г ] ). Необходимо подчерк- [c.15]

Нельзя понять сложных явлений в растворе и дать верную его характеристику, не учитывая всех факторов, а принимая во внимание лишь некоторые из них и тем более один (нанример, влияние водородной связи), даже если он преобладает. Необходимо учитывать все типы взаимодействия между всеми видами частиц, включая те из них, которые возникли при образовании раствора (они могут быть связаны не только с формированием новых частиц, но и с разрушением существовавших в индивидуальных веществах). Возникновение и распад любых агрегатов описываются законом действующих масс, так как в растворе имеет место динамическое равновесие между всеми входящими в него частицами. Это позволяет охарактеризовать раствор как равновесную однородную систему, которая достигла минимума изобарного потенциала в результате взаимодействия всех ее частиц за счет всех возможных типов взаимодействия между ними. [c.134]

По причине испарения нефтяных углеводородов и частично с растворением их в воде плотность и вязкость нефтяной пленки постепенно увеличиваются, поверхностное натяжение уменьшается - растекание прекращается. Волны и течения вызывают развитие турбулентных движений, и нефтяная пленка распадается на отдельные капли. Нефть быстро сорбирует воду (до 80% ее объема) и формирует эмульсию типа вода в нефти , это зависит от физико-химических свойств нефтепродукта и ветра, волнения, вертикальной турбулентности, температуры воды, наличия взвесей и твердых частиц. Помимо эмульсии вода в нефти получается и эмульсия типа нефть в воде , особенно при участии диспергирующих химических соединений. В этом случае происходит образование мельчайших капель нефти, что резко увеличивает поверхность раздела сред и способствует ускорению процессов разрушения нефтяных углеводородов. Размер агрегатов колеблется от [c.43]

Смолуховского. Несколько меньший наклон прямой к оси абсцисс объясняется согласно В. М. Муллеру тем, что на близких расстояниях вязкое сопротивление жидкой прослойки сближению сферических частиц возрастает по сравнению с сопротивлением, рассчитанным по формуле Стокса. При малых концентрациях, электролита линейная зависимость (кривые 1, 2) нарушается. Типичной является кривая 2. После начального подъема кривой следует участок, почти параллельный оси абсцисс, и в некоторый момент происходит новый подъем кривой, а дальнейшем не прекращающийся. Согласно Б. В. Дерягину и Н. М. Кудрявцевой первоначальный подъем кривой и, следовательно, уменьшение численной концентрации золя означает образование агрегатов из двойных частиц. При малых концентрациях электролита ближняя потенциальная яма сравнительно не глубока, энергетические взаимодействия не велики и потому распады образовавшихся двойных частиц происходят с достаточной частотой. [c.268]

Результаты анализа уравнения (XV.2.1), выведенного для двух пластин, в равной степени относятся к сферическим частицам коллоидной степени дисперсности. Результаты расчетов, и в частности существование дальнего минимума, предсказанное теорией ДЛФО, были подтверждены экспериментально. Результаты эксперимента подтвердили вывод о возможности образования агрегатов с относительно высокой стойкостью, которые могут распадаться на золи и вновь образовывать агрегаты. При достаточно большой концентрации дисперсной фазы в связи с фиксацией частиц на расстоянии, отвечающем дальнему минимуму энергии, может образоваться полностью структурированная система. [c.418]

В. А. Каргина и 3. Я. Берестневой [474] при помощи электронного микроскопа и электронно-графических снимков показали, что при получении золей двуокиси титана, двуокиси кремния, гидроокиси алюминия и других сначала возникают круглые аморфные частицы, и через некоторое время внутри частиц происходит явление упорядочения и кристаллизации, приводящее к распаду частиц на отдельные кристаллики. Дальнейший процесс старения этих коллоидных систем сопровождается как кристаллизацией частиц, так и образованием агрегатов, чаше всего в виде цепочечных и сетчатых структур. На этот процесс очень сильно влияет температура. [c.193]

Можно также представить себе, что при быстром сближении двух частиц скорость их пульсационного движения должна возрасти за счет мгновенного сужения канала между ними. Это вызовет по закону Бернулли падение давления между частицами, благоприятное для образования конгломерата из двух, а затем н большего числа частиц. Распаду образовавшегося агрегата препятствует стремление частиц двигаться в гидродинамической тени за другими частицами и способствует уменьшение скорости между составляющими его частицами. В результате агрегаты находятся в состоянии неустойчивого равновесия — в слое возникают флуктуации плотности, пульсации. [c.31]

Кинетический расчет скорости образования зародыша из множества возможных путей избирает один, имеющий явные преимущества. Естественно, что два молекулярных агрегата объединяются при столкновении и что больший агрегат распадается на меньшие, однако эти события очепь редки по сравнению с присоединением и отрывом единичных молекул. Поэтому вполне оправдано раздельное рассмотрение процессов присоединения и отщепления отдельных молекул. Пока не достигнуты размеры зародыша, отрыв более вероятен, чем присоединение. Эта кинетическая игра обмена приводит к такого рода стационарному распределению частиц предзародышевого размера, при котором число образований с числом п молекул в каждом сохраняет некоторое среднее значение до тех пор, пока число отдельных молекул материнской фазы поддерживается постоянным, а капельки, превысившие размеры зародыша ( з) удаляются. Представим себе, что мы постоянно вводим столько же вещества в виде па]за, сколько удаляем его в виде капелек. При этом через всю эту систему проходит стационарный поток, который переводит меньшие агрегаты в большие и па всем своем пути оказывается одинаковым. Определим его величину для интервала, соответствующего агрегатам с числом молекул п + I. [c.119]

По отношению к жидкой фазе, в которой они распределены, коллоидные частицы распадаются на две большие группы. Представители одной из них адсорбируют на своей поверхности молекулы вещества окружающей среды и образуют с ними более или менее прочные комплексы сольватного типа. Такие коллоиды называют лиофильными (в частном случае воды — гидрофильными). Каждая частица лиофильного коллоида окружена связанной с ней жидкой оболочкой, которая не вполне разрушается даже при слипании частиц друг с другом. Вследствие этого при образовании более крупных агрегатов в их состав включается и жидкая фаза. [c.310]

Благодаря возникновению кристаллических образований внутри аморфной частицы создаются напряжения, и она распадается на множество мелких кристаллических частиц. Дальнейший процесс старения аморфных зародышей сопровождается как ростом кристаллических частиц, так и образованием агрегатов, чаще всего в виде цепочечных или сетчатых структур. [c.63]

Вследствие электростатического происхождения водородной связи ее образуют лишь атомы наиболее электроотрицательных элементов — фтора, кислорода, азота. Обычно неподеленная электронная пара притягиваемого атома наиболее тесно сближается с притягивающим ионом водорода. Вода — особенно подходящее вещество для образования водородной связи, поскольку каждая молекула имеет в своем составе два атома водорода и две неподеленные электронные пары, а следовательно, может образовать четыре водородные связи. Тетраэдрическое расположение поделенных и неподеленных электронных пар обусловливает тетраэдрическое направление четырех связей в пространстве, и это приводит к образованию кристаллической структуры, характерной для льда (рис. 12.7). Эта структура, в которой каждая молекула окружена только четырьмя ближайшими соседними частицами, весьма ажурна, и поэтому лед является веществом с аномально низкой плотностью. При плавлении льда такая тетраэдрическая структура частично разрушается и молекулы воды сближаются — вот почему плотность воды превышает плотность льда. Однако многие водородные связи сохраняются, и агрегаты молекул с открытой тетраэдрической структурой присутствуют в воде при температуре замерзания. С повышением температуры часть таких агрегатов распадается, вызывая дальнейшее повышение плотности жидкости лишь при [c.383]

В некоторых случаях в начале реакции может наблюдаться возрастание оптической плотности во времени ( отрицательное выцветание ). Это происходит тогда, когда большие по размеру агрегаты красителя распадаются под действием тепла источника света (рис. VII. 12, кривая 4). Оптическая плотность увеличивается в результате появления частиц с большим коэффициентом экстинкции, скорость образования которых превышает скорость процесса выцветания. В темноте образовавшиеся мелкие частицы стремятся к переагрегации, приводящей к уменьшению оптической плотности, не связанной с самим процессом фотодеструкции ( темновое выцветание ) [442]. Ниже представлена кольцевая схема выцветания подобных красителей [c.430]

При соприкосновении с водой агрегаты частиц каолина заряжаются отрицательно. Добавление небольших количеств щелочи вызывает сильное увеличение заряда за счет дополнительной адсорбции ионов ОН. В результате взаимного оттал кивания частиц внутри агрегата последний распадается при этом на отдельные частицы, каждая из которых окружается собственной водной оболочкой. Процесс этот сопровождается дополнительным связыванием воды, и в присутствии небольших количеств щелочи глина заметно высыхает . Так как, с другой стороны, частицы ее сильно отталкиваются друг от друга, такая глина теряет пластичность и может быть насыпана в формы, что иногда весьма важно. Сравнительно малая пластичность многих природных глин (в частиости, самого каолина) обусловлена именно наличием в них небольших примесей щелочей. В подобных случаях пластичность может быть сильно повышена добавлением к глине небольших количеств какой-нибудь слабой кислоты, нейтрализующей избыточную щелочь. Добавление к глине сравнительно больших количеств щелочи вызывает, наоборот, разрядку отдельных частиц и агрегатов каолина и слипание их в еще более крупные агрегаты. Так как в сумме на образование водной оболочки крупных агрегатов расходуется гораздо меньше воды, чем в случае мелких (а тем более — отдельных частиц), глина при этом заметно разжижается. Добавка достаточного количества щелочи позволяет, следовательно, при замешивании глины обходиться значительно меньшим количеством воды, что иногда имеет большое значение. [c.199]

Однако допущение, что условие наступления коагуляции не зависит от кинетической энергии частиц, становится некорректным при рассмотрении коагуляции частиц в динамических условиях. Такие условия реализуются на практике при протекании в концентрированных дисперсных системах любых гетерогенных процессов с внешним подводом механической энергии, сопровождающихся конвективным массопереносом, например при перемешивании. При этом могут развиваться высокие относительные скорости сближения частиц, особенно при возникновении разрывов сплошности в дисперсной системе [15], когда на участке длиной 50 мкм возможны перепады скорости движения до 1 м/с. В таких условиях наблюдается усиленное агрегато-образование в зоне разрыва сплошности. Аналогично при разрушении структуры под действием вибрации и ее распаде на агрегаты между ними возникают локальные разрывы сплошности, в которых, в свою очередь, идет агрегатообразование. При воздействии вибрации на концентрированную дисперсную систему частицам сообщаются высокие относительные скорости даже в том случае, если система монодисперсна за счет частых хаотических столкновений между частицами. При круговой частоте вибрации со к50 Гц и амплитуде а см начальная относительная скорость сближения частиц составит 0о 5 1 м/с. В разбавленной системе высокие относительные скорости частиц возможны, если система полидисперсна и при данных параметрах вибрационного или ультразвукового воздействия частицы мелкодисперсных фракций увлекаются средой в значительно большей степени, чем частицы грубодисперсных фракций. Агрегатообразование в разбавленной суспензии при воздействии на нее ультразвука изучалось в [16]. Оседание суспензии наблюдалось при интенсивности ультразвукового воздействия более ЫО Вт/м и частоте ультразвука у = 450 кГц, чему соответствует амплитуда смещения жидкости а = 40 нм. [c.14]

У тонких порошков в результате действия сил сцепления наблюдается так называемая агрегативная флуидизация. При небольших скоростях течения в слое образуются каналы, через которые и проходит основная масса гааа. При увеличении скорости течения каналы разрушаются, в слое начинается интенсивное перемешивание и непрерывное образование и распад агрегатов, сопровождающееся уносом отдельных частиц в аэрозольную фазу. Так как с увеличением размера частиц гидродинамические силы возрастают, а действие молекулярных сил ослабевает, то следует ожидать, что при некоторой средней степени дисперсности порошка условия для флуидизации порошка будут оптимальными. И действительно, наиболее равномерная и полная флуидизация наблюдается для порошков с частицами, радиус которых близок к 20—25 мкм. [c.353]

На первых этапах коагуляционного взаимодействия возникают агрегаты из двух, трех, а иногда и цепочки первичных дисперсных частиц коллоидный раствор сохраняет текучесть, так как развитие структу]эы не дошло до образования непрерывной сетки. Возникает мсидкообразная коагуляционная структура (соответствующая стадии скрытой коагуляции, см. разд. 10.9). В потоке жидкости агрегаты распадаются и вновь образуются каждой скорости потока соответствует своя равновесная величина агрегатов, а следовательно, и оказываемого ими сопротивления потоку жидкости. Поэтому возникновение пространственных структур в растворах обнаруживается по изменению вязкости в зависимости от скорости потока жидкости [c.312]

Рассмотрим процесс кристаллизации расплава индивидуального вещества, пренебрегая содержащимися в нем примесями. При охлаждении расплава до температуры плавления соответствующего ему твердого вещества в нем возникают флуктуации плотности, которые представляют собой относительно большие скопления частиц (молекул, атомои или ионов) вещества с ориентированным расположением, приближенно подобно тому, как это имеет место в кристаллической решетке. Такие скопления можно рассматривать как некие комплексы, агрегаты или ассоциаты их иногда называют дозародышевыми образованиями. Но они еще не являются стабильными образованиями число частиц в них вследствие теплового движения в расплаве различно и не постоянно. Сталкиваясь друг с другом, такие конфигурации групп частиц могут укрупняться или распадаться в зависимости от соотношения действующих в них межмолекуляр-ных сил и воздействия на эти частицы молекул расплава. При дальнейшем понижении температуры расплава, т. е. при его переохлаждении, преобладающее влияние будет проявлять первый из указанных эффектов. Размеры образований при этом в целом будут увеличиваться до некоторой критической величины. В результате в расплаве начинается образование зародышей кристаллов ( критических кластеров ), которые и становятся центрами кристаллизации. Скорость их образования определяется заданным переохлаждением расплава. По достижении определенного переохлаждения расплава после образования в нем зародышей кристаллов на последних начинается выделение твердой фазы, характеризующееся той или иной скоростью роста образующихся кристаллов. Одновременно может [c.106]

Из анализа рентгенограмм жидких и твердых металлов следует, что координация атомов в процессах плавления изменяется мало, межатомные расстояния в жидкой и твердой фазах отличаются на несколько процентов. На основании этих данных возникли новые представления о природе жидкого состояния. Как видно, жидкость состоит из множества агрегатов молекул, внутри которых частицы расположены в определенном порядке, подобно порядку в кристаллах. Такие агрегаты часто называют сиботаксическими группами. Идея о существовании сиботаксических групп впервые выдвинута в 1927 г. американским физиком Стюартом. Согласно представлениям Стюарта, существование этих групп весьма кратковременно в результате теплового движения одни из них распадаются, другие образуются в новых местах. Наличие таких упорядоченных агрегатов молекул является причиной существования ближнего и отсутствие дальнего порядка в жидкости. Хаотичность в образовании и распаде сиботаксических групп обусловливает отсутствие в жидкости анизотропности свойств, которая характерна для твердого состояния. Ближний порядок усиливается с понижением температуры. Особенно отчетливо он обнаруживается в жидкостях, охлажденных ниже температуры крн- [c.226]

При выполнении этого условия пленка загрязнения оттесняется от очищаемой пов-сти. При этом происходит пепти-зация (распад агрегатов) частиц пыли, сажи и т. п. и диспергирование масляных пленок (эмульгирование и микроэмульгирование). Образующиеся жидкие дисперсные системы стабилизируются вследствие адсорбции ПАВ на частицах дисперсной фазы и образования адсорбционно-сольватных слоев, препятствующих укрупнению частиц и повторному их налипанию ва очищаемую пов-сть. [c.146]

Имеются достижения в направлении замены кислотных спосс бов разложения щелочными. Как известно, часто избегают обрг ботки рудных концентратов едкой щелочью из-за большого ее ра( хода и, следовательно, повышенных издержек, а также в связи коррозией аппаратуры. Детальное изучение взаимодействия м( нацита и некоторых других минералов с едким натром показал( что трудностей можно избежать, предотвратив образование жщ кой фазы путем осуществления локализованной плавки [41, с. 165 При этом после охлаждения спеченной массы получается мягки продукт, который легко распадается в воде, так как представля собой совокупность пористых агрегатов мелких частиц. Усоверше ствованный метод обработки монацита отличается умеренным ра ходом едкого натра, избыток которого не превышает 25 %, npi цесс проводится при 350 °С. [c.94]

III. Глубина вторичного минимума достаточно велика ( к5—10 кТ). В этом случае, независимо от высоты барьера, частицы коагулируют во вторичном минимуме. Это — так называемая дальняя агрегация. При большой глубине дальней ямы агрегированные в ней частицы не могут подойти друг к другу на близкие расстояния (этому мешает потенциальный барьер), но и не могут разойтись, так как энергия их недостаточна, чтобы выскочить из относительно глубокой ямы такие агрегаты совершают совместное броуновское движение. При небольших глубинах вторичного минимума (как правило, <.U<. OkT) существует возможность распада агрегатов и взаимная фиксация частиц происходит лишь при достаточно высокой концентрации твердой фазы с образованием так называемых периодических коллоидных структур, теория которых развита Ефремобым [11]. В работах Шенкеля и Китченера, Ефремова и Усьярова и других показано, что коагуляция во вторичном минимуме характерна для крупных частиц с размерами несколько сот или тысяч нанометров (латексы, суспензии кремнезема, глинистых минералов и т. п.). [c.19]

Стадия отделения агрегатов частиц от воды рассматривается как отстаивание константы К — /Се характеризуют соответственно скорость образования агрегатов частиц К, скорость их распада /Сг, с1 орость перехода агрегатов в осадок /Сз, скорость выпадения агрегатов частиц из осадка снова в жидкую фазу Ка, скорость выпадения монодисперсных частиц из осадка в жидкость Къ и скорость выпадения монодисперсных частиц из жидкости в осадок, минуя стадию агрегатообразования /Се- [c.47]

Большое значение для образования прочных структур имеет природа поглощенных катионов. Например, поскольку гуматы кальция почти не растворимы в воде, они являются весьма ценными при формировании водопрочных структурных агрегатов. Наоборот, гуматы натрия — плохие структу-рообразователи, так как они легко пептизируются и растворяются и агрегированные ими минеральные частицы легко распадаются под действием воды. Если в почве содержатся карбонатные соли, то формирование структурных агрегатов происходит за счет склеивания почвенных частиц гуминовыми кислотами путем связывания гуминовых кислот обменным кальцием или адсорбцией на поверхности частиц карбоната кальция. Далее И. Н. Антипов-Каратаев считает, что в почвах с кислой реакцией па поверхности почвенных минералов могут образовываться молекулярно-ионные припои , происхождение которых может быть связано с окислением поверхностных атомов железа кристаллической решетки или же (чаще всего) с гидролизом на поверхности минеральных частиц адсорбированных ими ионов железа, алюминия. [c.112]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология