Устойчивость коллоидных растворо Частицы

То обстоятельство, что у устойчивых коллоидных растворов частицы не слипаются при столкновении, дает основание считать, что они чем-то защищены от него. Защитными факторами коллоидов являются электрический заряд частиц и сольватные оболочки, окружающие частицы. Возникновение заряда и образование двойного электрического слоя рассмотрено в гл. I и VI. [c.154]

Для того чтобы глинистый раствор полностью уносил частицы разбуренной породы, он должен обладать достаточной вязкостью и малой водоотдачей. Глинистый раствор должен быть устойчивым коллоидным раствором. При малой вязкости глинистый раствор будет [c.105]

Одним из важнейших свойств коллоидных растворов является то, что их частицы несут электрические заряды, В любом устойчивом коллоидном растворе заряды частиц имеют одинаковый знак. Благодаря этому частицы не объединяются, не слипаются и не осаждаются. Возникновение заряда на частице объясняется адсорбцией поверхностью частицы ионов из раствора. Знак заряда и его величина зависит от способа получения коллоидного раствора, концентрации ионов, температуры, природы растворителя и других факторов. [c.166]

Коагуляция, седиментация и пептизация коллоидных растворов. Изменение потенциала коллоидной частицы приводит к слипанию частиц между собой, что снижает степень дисперсности и устойчивость коллоидного раствора. Этот процесс называется коагуляцией. Если процесс коагуляции незначителен, то коллоидный раствор сохраняется. Так, если окраска золя золота изменяется из красной в фиолетовую, то это указывает, что имеет место процесс коагуляции. Если, коагуляция продолжается, то раствор мутнеет и укрупнившиеся хлопья дисперсоида начинают осаждаться. Этот процесс называется седиментацией. [c.223]

Растворы высокомолекулярных веществ, если они находятся в термодинамически равновесном состоянии, аналогично истинным растворам обладают абсолютной агрегативной устойчивостью. Высокая устойчивость коллоидных растворов ВМС определяется, в основном, двумя факторами — наличием на поверхности частиц двух оболочек электрической и сольватной (гидратной). Поэтому для коагуляции коллоидов высокомолекулярных соединений необходимо не только нейтрализовать заряд коллоидной частицы, но и разрушить жидкостную оболочку. Выделение ВМС из растворов по своему характеру отличается от коагуляции типичных гидрофобных коллоидов. Так. если для гидрофобных золей достаточно незначительных добавок электролитов, чтобы вызвать коагуляцию, то для высокомолекулярных веществ этого недостаточно. Для выделения дисперсной фазы полимеров необходимы высокие (вплоть до насыщенных растворов) концентрации электролитов. Явление выделения в осадок растворенного ВМС под действием большой концентрации электролита получило название высаливания (опыт 110,113). [c.227]

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]

Достаточная устойчивость коллоидного раствора обеспечивается при величине электрокинетического потенциала = 0,07В. При < 0,03В у некоторой доли частиц силы отталкивания оказываются недостаточными, чтобы противостоять агрегации, и поэтому происходит слияние частиц, их укрупнение или коагуляция, которая неизбежно заканчивается седиментацией. [c.412]

Электролиты, находящиеся в коллоидном растворе, уменьшают дзета-потенциал и соответственно понижают устойчивость коллоидного раствора. Именно поэтому с целью повышения устойчивости применяют диализ для удаления электролитов из коллоидного раствора. Однако глубокий диализ приводит к противоположному результату, вызывая коагуляцию коллоидов. Рассмотрим коллоидный раствор положительно заряженных частиц (Agl), , который содержит некоторое избыточное количество ионов Ag и примеси нитрата натрия, от которой необходимо избавиться с помощью диализа. Во время диализа происходит одинаковое относительное уменьшение концентрации всех ионов, которые находятся в растворе, — примеси Na+, N07 и ионов Ag . Последние должны содержаться в растворе для сохранения адсорбционного равновесия, т. е. для сохранения стабильным наряда коллоидных частиц (Agi),,,. Как видно из рисунка 106, уменьшение концентрации ионов серебра в растворе, происходящее вместе с уменьшением концентрации примесей (Na и N07), вначале мало влияет на величину адсорбции ионов Ag+. Заряд ядра и соответственно величина термодинамического потенциала почти не изменяются, а в связи со значительным уменьшением концентрации противоионов (ионов N07) в растворе возрастает дзета-потенциал устойчивость коллоидного раствора увеличивается. [c.423]

Адсорбируя ВМС, ядро лиофобного коллоида приобретает свойство обратимости. Это явление, в частности, используют в фармацевтической промышленности. Вводя желатину, образуют термодинамически устойчивые обратимые коллоидные растворы серебра, золота, ртути. Это позволяет после выпаривания воды получить сухой остаток, например, серебра, который затем после добавления воды самопроизвольно дисперги- руется, образуя коллоидный раствор. Частицы желатины, которые сохраняются на поверхности кристалликов серебра, придают свойства гидрофильности. Сухое растворимое серебро легко транспортируется, отпадает необходимость транспортировать коллоидный раствор, в котором вода составляет более 99%. [c.424]

Подобно коллоидной частице сульфида мышьяка построены частицы золей металлов и гидроксидов металлов. Некоторые вещества в коллоидной степени дисперсности способны адсорбировать на своей поверхности много молекул растворителя, которые образуют сольватную оболочку (если дисперсионная среда — вода, то гидратную). Сольватные оболочки, так же как и адсорбированные ионы, обусловливают устойчивость коллоидных растворов, так как препятствуют сближению коллоидных частиц. [c.137]

Коллоидными растворами называют микрогетерогенные дисперсные системы с частицами размерами от 1 до 100 ммк. Их характеризует не только наличие поверхности раздела между дисперсной фазой (каждой частицей) и дисперсионной средой (растворителем), но и малая устойчивость коллоидные растворы не образуются самопроизвольно. [c.150]

Если заряд коллоидной частицы уменьшить до некоторого минимума, то устойчивость коллоидного раствора нарушится, произойдет слипание и соединение частиц в более крупные агрегаты (этот процесс называется коагуляцией) и их осаждение (седиментация). [c.168]

В коллоидных растворах частицы совершают беспорядочное (броуновское) движение, усиливающееся при нагревании, поэтому они сохраняются во взвешенном состоянии. По кинетической устойчивости коллоидные растворы занимают промежуточное положение между суспензиями (эмульсиями) и истинными растворами. Последние абсолютно кинетически устойчивые молекулярно-дисперсные однофазные системы с частицами меньше 0,001 мкм. [c.176]

Если ионы первичного адсорбционного слоя представляют собой достаточно сильный протолит, устойчивость коллоидного раствора сильно зависит от pH раствора. Например, когда первичный слой образуют анионы, имеющие сильно выраженные основные свойства (тенденцию присоединять протоны), повышение кислотности раствора ведет к протонированию этих ионов, вследствие чего заряд коллоидных частиц уменьшается. [c.133]

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]

Таким же образом надо рассматривать значение адсорбционных слоев, образованных люлекулами поверхностноактивных веществ на поверхности коллоидных частиц, для устойчивости коллоидных растворов, но в этом случае большое значение имеет и характер ориентации поверхностно- [c.145]

Общей чертой истинных растворов является их устойчивость. Коллоидные растворы, как жидкие, так и газообразные, неустойчивы, т.е. не могут сохраняться длительное время в первоначальном состоянии. Взвешенные частицы со временем коагулируются (сцепляются друг с другом) и оседают. [c.54]

Агрегативная устойчивость — способность системы сохранять свою степень дисперсности. Устойчивость коллоидных растворов связана с наличием одноименного заряда у коллоидных частиц. Двигаясь, частицы сближаются, при этом проявляются действие отталкивания одноименных ядер частиц и действие притяжения за счет межмолекулярных сил. В зависимости от того, какие силы преобладают, [c.23]

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]

Как известно, устойчивость коллоидных растворов является следствием взаимодействия трех факторов сил поверхностной энергии, заряда частиц и степени их лиофильности. [c.187]

Прп быстром смешивании реагентов увеличивается число центров кристаллизации, вследствие чего образуются мелкокристаллические осадки. Интенсивное перемешивание может влиять на размер частиц и препятствовать их слипанию. Наличие посторонних ионов влияет на химию поверхности осадков. После осаждения концентрация электролита высока это может нарушить двойной электрический слой вокруг частиц п привести к образованию хлопьевидного осадка. Если же избыток электролита отмыт, то частицы могут образовать устойчивый коллоидный раствор, который трудно отфильтровать. Твердый комионент выделяют из таких суспензий центрифугированием, что позволяет получать высокодисперсные материалы. Использованпе закономерностей коллоидной химии открывает реальные возможности в целенаправленном воздействии на заряд новерхности, размер и морфологию частиц, что в конечном итоге позволит проводить направленный синтез катализатора с заранее заданными свойствами 4, 5]. [c.123]

Таким образом потенциальная энергия равнозначна разнице потенциалов и обозначает работу, потребную для перемещения предмета m от точки, находящейся от центра земного шара на расстоянии ho до точки hi. Подробно этому, электростатический потенциал является измерителем работы, необходимой для перемещения заряда Q+ от точки, находящейся на расстоянии do от центра заряженной частицы Q до точки di. В уравнении 14 принято ограниченное расстояние, а именно между поверхностями слоя среза и рассеянного слоя. Следовательно, в данном случае зета-потенциал равен работе, требующейся для перемещения заряда Q+ от поверхности слоя среза так, чтобы он полностью освободился от влияния частицы. Если бы все заряды рессеянного слоя оказались в слое среза, то зета-потенциал был бы равен нулю, и частицы оказались бы, в сущности, нейтрализованными, вследствие чего флокуляция была бы вполне возможной. В большинстве систем имеется критический зета-потенциал, определяющий устойчивость коллоидного раствора или суспензии. Если потенциал выше критического, коллоидный раствор сохраняет свою устойчивость благодаря отталкиванию частиц с одинаковыми зарядами друг от друга. В том случае, когда потенциал ниже критического наступает флокуляция, так как тогда кинетическая энергия быстродвижущихся частиц не может быть уравновещена силой отталкивания. [c.76]

Необходимо полностью уяснить себе, что заш,итное действие (т. е. стабилизация коллоидного раствора) проявляется в двояком виде, а именно в 5лектрическом или ионном и в молекулярном. Совершенно правильным будет сказать, что суспензия частиц углерода может иметь две степени устойчивости одну, образуемую ета-потенциалом, и вторую, являющуюся следствием формирования пленки адсорбированного вещества. В первом случае устойчивость объясняется взаимным отталкиванием частиц друг от друга. Во втором случае это действие имеет пространственный или геометрический характер, так как толстая пленка адсорбированного вещества препятствует такому тесному сближению, которое может выявить флокуляцию. Но для этого требуется, чтобы адсорбированная пленка была достаточно толста и в то же время обладала значительной адгезией в отношении частиц. В водных коллоидных растворах эта адсорбированная пленка может фактически состоять из молекул воды. СЗчень показательный пример — это коллоидный раствор агар-агара, поскольку он способен сохранять свою устойчивость, будучи даже изоэлектрическим. Однако добавление 50 процентов спирта или ацетона приводит к дегидратации частиц и последующей флокуляции. Еще более интенсивно происходит дегидратация в коллоидном растворе частиц агар-агара, если добавить к раствору один процент таннина. В этом случае половина углевода молекулы таннина адсорбируется агар-агаром, в то время как ароматическая часть таннина направляется в сторону воды. В конечном итоге частица становится гидрофобной. Таким образом вода десорбируется, вслед за чем наступает флокуляция. [c.86]

При получении коллоидных систем методом диспергирования работа, затрачиваемая на преодоление межмолекулярных сил при дроблении дисперсной фазы, запасается системой в виде свободной энергии на межфазной поверхности. Избыток свободной энергии делает систему термодинамически неустойчивой. Для придания сист.еме агрегативной устойчивости избыток свободной энергии должен быть уменьшен посредством адсорбции. Однако практически в результате адсорбции никогда не удается избавиться от свободной поверхностной энергии полностью, и поэтому устойчивость типичных коллоидных систем носит обычно временный характер. При дроблении вещества, понятно, увеличивается энтропия системы. Однако увеличение энтропии благодаря сравнительно большим размерам частиц не сказывается сколько-нибудь заметно на устойчивости коллоидного раствора. Только при очень малых межфазных поверхностных натяжениях увеличение энтропии может приводить к самопроизвольному диспергЦ. ойанию и образованию равновесных коллоидных систем. [c.239]

Значительное уменьщение макс происходит в результате изменения потенциальной энергии электростатического отталкивания (т. е. хода кривой 1), вызванного добавлением электролитов к коллоидному раствору. С увеличением концентрации любого электролита происходит перб стройка двойного электрического слоя, окружающего коллоидные частицы все ббльщая часть противоионов вытесняется из диффузной в адсорбционную часть двойного электрического слоя. Толщина диффузной части двойного электрического слоя (слой 4 на рис. 10.14), а вместе с ней и всего двойного электрического слоя (слой 2 на рис. 10.14) уменьщается. Поэтому кривая потенциальной энергии электростатического отталкивания снижается более круто, чем показанная на рис. 10.17 кривая 1. В результате этого потенциальный барьер отталкивания ( 5макс) уменьщается и смещается в сторону меньщего расстояния между коллоидными частицами. Когда двойной электрический слой сжимается до толщины адсорбционного слоя (слой 3 на рис. 10.14), то вся кривая взаимодействия дисперсных частиц оказывается в области притяжения (кривая 4 на рис. 10.17), наступает быстрая коагуляция. Такое измерение устойчивости коллоидного раствора происходит при добавления любого электролита. [c.310]

Повьш1ение температуры оказывает влияние на устойчивость коллоидных растворов. Это влияние не однозначно. С одной стороны, повышение температуры приводит к частичной десорбции ионов с поверхности ядра, к уменьшению его заряда. Это приводит к уменьшению общего скачка потенциала и соответственно к уменьшению дзета-потенциала. С другой стороны, повышение теипературы отвечает увеличению интенсивности хаотического движения ионов в растворе. Распределение ионов в слое жидкости, прилегающей к поверхности, становится более равномерным. В результате меньшее их количество остается в адсорбционном слое, толщина диффузного слоя становится больше, что приводит к увеличению дзета-потенциала. Отметим также, что повышение температуры увеличивает кинетическую энергию коллоидных частиц, что позволяет им преодолевать более высокий потенциальный барьер и входить в зону, где преобладающими становятся силы притяжения. Таким образом, повышение температуры, с одной стороны, способствует коагуляции, с другой стороны, препятствует ее протеканию. Поэтому заранее нельзя предсказать, как именно повлияет повышение температуры на устойчивость конкретного коллоидного раствора. Тем не менее опыт показывает, что в большинстве случаев повышение температуры вызывает коагуляцию. [c.422]

На границе раздела твердой фазы и раствора, как правило, возникает двойной электрический слой. Происхождение его может быть двояким. Во-первых, возможна ионизация молекул, составляющих поверхностный слой твердой фазы, например ионизация молекул Н2310з, образующихся на поверхности частиц Si02 в воде. При этом один из ионов (противоион Н ) переходит в раствор, тогда как другой, связанный с дисперсной фазой более прочно (потенциалопре-деляющий ион SiOa ), остается на поверхности частиц. Во-вторых, на поверхности твердой фазы может происходить адсорбция одного из ионов, присутствующего в растворе электролита. При этом преимущественно адсорбируются ионы, входящие в состав твердой фазы или изоморфные с ними (например, I" или Ag+ для золя Agi). Если двойной электрический слой возникает в высокодисперсных и, следовательно, обладающих седиментационной устойчивостью системах, то образуется агрегативно устойчивый коллоидный раствор. [c.98]

Поэтому осмотическое давление и связанные с ним понижение точки замерзания и повышение точки кипения очень малы в коллоидных системах. Измерение осмотического давления и других связанных с ним величин в коллоидном растворе позволяет судить о размере коллоидных частиц. Однако надо иметь Б виду, что осмометрия коллоидов связана с большими экспериментальными трудностями во-первых, вследствие того, что все эти величины чрезвычайно малы, и во-вторых, потому, что даже ничтожные примеси — следы электролитов или молекулярнорастворимых веществ — искажают все эффекты. Получить же устойчивый коллоидный раствор без таких примесей обычно бывает очень трудно. [c.21]

Можно повысить устойчивость коллоидного раствора, например серебра, осадив на его частицы тонкие слои желатины, которая является типичным лиофильным или гидрофильным коллоидом (так называемое серебро, по Кольшютеру). [c.222]

Потеря кинетической устойчивости коллоидных растворов и их разрушение начинается только после того, как нарушается их агре-гативная устойчивость, т. е. тогда, когда их частицы при столкновении друг с другом начинают слипаться — коагулировать тогда они под влиянием силы тяжести выделяются из среды. [c.176]

Функциональная зависимость 0(1—0) достигает максимума при 0 = 0,5. При меньших значениях 0 скорость флокуляции н размер устойчивых хлопьев уменьшаются. При больших значениях 0(0 il) флокуляция не наступает. Однако кроме мости-кообразования адсорбированные макроионы могут уменьшать устойчивость коллоидных растворов, что обусловлено снижением заряда и потенциала частиц [37]. До сих пор неясно, какой из этих механизмов является определяющим в тех или иных конкретных условиях [38]. Как правило, наиболее эффективны такие флокулянты, как полнэлектролиты, макроионы которых имеют заряд, противоположный заряду частиц дисперсной фазы [39]. [c.31]

Под воздействием различных факторов коллоидные растворы способны разрушаться. Разрушение может сопровождаться слипанием отдельных частиц с образованием крупных агрегатов. Такой процесс разрушения коллоидного раствора называется кодгуляцией. Коагуляция нарушает агрегативную устойчивость коллоидного раствора, крупные агрегаты частиц легко седиментируют под действием гравитационных сил. [c.24]

Промежуточное положение между гомогенным и гетерогенным катализом занимает микрогетерогенный. Микрогетероген-ный катализ относится к наименее изученной области катализа, что связано как с трудностью получения устойчивых коллоидных, растворов, так и с лабильностью коллоидных частиц - металличе-, ских кластеров, меняющих свою структуру в процессе протека-, ния реакции, а активность - в присутствии следовых количеств5 примесей. Коллоидные катализаторы - металлические класте-, ры по активности во много раз превышают гетерогенные катали-заторы и активны уже при комнатной температуре. [c.378]