Коллоидные кинетически устойчивые

Кинетическая и агрегативная устойчивость коллоидных систем. Следствием кинетических свойств коллоидных растворов является их кинетическая устойчивость, которая состоит в том, что концентрация коллоидных растворов одинакова по всему объему системы и при правильном хранении не изменяется во времени. [c.174]

Характеристикой кинетической устойчивости является гипсометрический закон, который применительно к коллоидным системам имеет вид [c.77]

Представление И. П. Пескова о двух типах устойчивости легко объясняет указанное противоречивое влияние температуры на устойчивость золей. Повышение температуры, а значит, и энергии броуновского движения препятствует оседанию частиц и тем способствует повышению кинетической устойчивости. Повышение кинетической энергии частиц способствует более частым и эффективным столкновениям, преодолению сил отталкивания и, следовательно, слипанию частиц, т. е. ведет к понижению агрегативной устойчивости. Одновременно с понижением агрегативной устойчивости уменьшается и кинетическая устойчивость, и в целом общая устойчивость коллоидной системы. [c.325]

Из коллоидной химии известно, что любая дисперсная система обладает агрегативной и кинетической устойчивостью, которые, в свою очередь, зависят от наличия факторов стабилизации и дестабилизации дисперсной системы. Наличие и действие указанных факторов определяется физикохимическими и электрокинетическими свойствами компонентов, входящих в дисперсную систему. Таким образом, целесообразно предварительно рассмотреть современное состояние и основные положения теории устойчивости коллоидных систем с жидкой дисперсионной средой во внешних электрических полях. [c.6]

Для проведения седиментометрического анализа кинетически устойчивых систем (золей, растворов ВМВ) с целью определения размеров и массы их частиц недостаточно силы земного тяготения. Последнюю заменяют более значительной центробежной силой центрифуг и ультрацентрифуг. Идея этого метода принадлежит А. В. Думанскому (1912), который впервые применил центрифугу для осаждения коллоидных частиц. Затем Т. Сведберг разработал специальные центрифуги с огромным числом оборотов, названные ультрацентрифугами. В них развивается центробежная сила свыше 250 ООО Современная ультрацентрифуга представляет собой сложный аппарат, центральной частью которого является ротор (с частотой вращения 60 000 об/мин и выше), с тончайшей регулировкой температуры и оптической системой контроля за процессом осаждения. Кюветы для исследуемых растворов вмещают всего 0,5 мл раствора. В ультрацентрифуге оседают не только частицы тонкодисперсных золей, но и макромолекулы белков и других ВМВ, что позволяет производить определение их молекулярной массы и размеров частиц. Скорость седиментации частиц в ультрацентрифуге рассчитывают также по уравнению (23.9), заменяя в нем g на о) х, где (О — угловая скорость вращения ротора л — расстояние от частицы до оси вращения. [c.378]

Проф. Н. П. Песков ввел в науку о коллоидных системах понятия об агрегативной и молекулярно-кинетической устойчивости. Агрегативная устойчивость зависит от способности системы в той или иной мере сохранять степень дисперсности образующих ее мицелл, кинетическая устойчивость зависит от способности диспергированных частиц, не меняя степени своей дисперсности, противостоять действию силы тяжести или центробежной силы, стремящихся [c.220]

Как было показано ранее, вопросы агрегативной и кинетической устойчивости коллоидных систем изучаются на протяжении многих лет. В последние десятилетия интенсивно развиваются исследования устойчивости, однако методические разработки в этом направлении весьма ограниченны. Основное внимание уделяется методам, позволяющим косвенно определять устойчивость нефтяных дисперсных систем при обычных или повышенных температурах. В условиях комнатных температур определяют кажущуюся устойчивость в среде растворителя. Сущность одного из методов заключается в установлении седиментационным методом способности к расслоению разбавленных нефтяных дисперсных систем [31, 148]. Критерием оценки в этом случае является фактор устойчивости, представляющий собой отношение концентраций дисперсной фазы, устанавливаемое за фиксированное время центрифугирования исследуемого раствора в двух слоях, отстоящих на определенном расстоянии друг от друга в направлении сил осаждения. Чаще всего с помощью фотоэлектроколориметра определяют концентрацию асфальтенов в верхнем и нижнем слоях раствора исследуемого нефтепродукта. При этом для каждого из исследуемых нефтепродуктов необходимо построение калибровочных графиков в координатах оптическая плотность — концентрация асфальтенов в используемом растворителе, что усложняет и делает более длительным исследование по этому методу. Предложено определять склонность компонентов нефтяной дисперсной системы к ассоциации и осаждению при помощи соотношения [c.270]

Таким образом, наличие устойчивого обводнения топлива объясняется образованием высокодисперсных коллоидных систем (обратных эмульсий). Как правило, водно-топливные эмульсии, образующиеся в промышленных условиях, гетерогенны и полидисперсны, обладают определенной агрегативной и кинетической устойчивостью (размер частиц фазы меняется в широком диапазоне от 0,15 до 225 мкм и более, а время полного разделения эмульсии от 15 мин до более 12 ч). [c.20]

Термодинамически неустойчивые системы могут быть до некоторых размеров частиц дисперсной фазы кинетически устойчивы. Потеря кинетической устойчивости приводит практически к разрушению коллоидной системы и превращению ее в качественно другую систему, например, грубую дисперсию. Возможно регулировать агрегативную и кинетическую устойчивость системы, воздействуя на процесс коагуляции частиц дисперсной фазы, например созданием на их поверхности защитных слоев путем введения различных добавок. Устойчивость коллоидных систем может изменятся также за счет формирования вокруг дисперсных частиц сольватных слоев из молекул растворителя. [c.24]

Под кинетической устойчивостью понимается способность дисперсных частиц удерживаться во взвешенном состоянии под влиянием броуновского движения. Кроме броуновского движения факторами кинетической устойчивости являются дисперсность, вязкость дисперсионной среды, разность плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды и некоторые другие. Из всех перечисленных факторов наибольщее влияние на скорость осаждения коллоидных частиц оказывает степень дисперсности вещества. Чем меньше размер частиц, тем выше устойчивость системы. Системы, в которых скорость осаждения взвешенных частиц под влиянием силы тяжести настолько мала, что ею можно пренебречь, принято называть кинетически устойчивыми. [c.324]

Таким образом, факторы агрегативной устойчивости отличны от факторов кинетической устойчивости. Это отличие состоит в том, что если повышение температуры препятствует осаждению коллоидных частиц, оно способствует агрегированию их. Если повышение интенсивности броуновского движения препятствует осаждению частиц, то слипание их происходит при столкновении в броуновском движении. [c.325]

Грубодисперсные системы (например, пыль или суспензия песка в воде) седиментационно неустойчивы и оседают, так как частицы их тяжелы и практически не могут осуществлять теплового (броуновского) движения. Наоборот, высокодисперсные системы (газы, истинные растворы) обладают высокой кинетической устойчивостью, так как им свойственны тепловое движение и способность к диффузии. Коллоидные системы (аэрозоли, лиозоли) по устойчивости занимают промежуточное положение. [c.69]

Перемещаясь относительно дисперсионной среды, частицы дисперсной фазы встречаются друг с другом и могут при этом объединяться в частицы более крупного размера. Такое объединение, как правило, выгодно, так как приводит к уменьшению поверхности раздела фаз и тем самым к уменьшению избыточной поверхности энергии Гиббса. Слипание частиц называют агрегацией. Этот процесс способствует расслоению дисперсной системы, так как укрупнение частиц дисперсной фазы приводит к уменьшению кинетической устойчивости. Способность системы противостоять объединению частиц дисперсной фазы называют агрегативной устойчивостью дисперсной системы. Агрегацию частиц коллоидного раствора, приводящую к потере кинетической устойчивости и осаждению дисперсной фазы, называют коагуляцией. [c.321]

Коллоидные частицы всегда имеют одноименный заряд, возникающий в результате избирательной адсорбции одного из ионов электролита, присутствующего в системе. Наличие у частиц электрического заряда одного и того же знака обусловливает их взаимное отталкивание и препятствует сближению на такие расстояния, на которых могут действовать достаточно большие силы сцепления. Кроме даго, наличие на частицах сольватной оболочки из молекул дисперсионной среды также препятствует сближению частиц до расстояний, на которых начинают превалировать силы притяжения (см. гл. IV и VI). Однако пока в системе не началась агрегация или в результате агрегации произошло лишь незначительное укрупнение частиц, - система сохраняет кинетическую устойчивость, а частицы,-находясь в тепловом движении, остаются во взвешенном состоянии и не оседают на дно сосуда. [c.13]

Таким образом, коллоидные системы, будучи термодинамически неравновесными и, следовательно, неустойчивыми, в то же время кинетически устойчивы. Значительное укрупнение коллоидных частиц приводит к потере кинетической устойчивости. Это равносильно разрушению коллоидной системы она превращается в качественно отличную грубодисперсную систему. [c.13]

Процесс оседания коллоидных частиц в растворе называется седиментацией. Способность дисперсной системы сохранять равномерное распределение частиц по всему объему называется седи-ментационной, или кинетической устойчивостью. Высокодисперсные системы (газы, истинные растворы) обладают большой кинетической устойчивостью и, наоборот, грубодисперсные кинетически неустойчивы, так как частицы практически не могут осуществлять тепловое движение. Коллоидные системы занимают между ними промежуточное положение. [c.124]

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]

И. П. Песков (1917) установил, что свойства коллоидных систем зависят не только от размеров частиц, но и в гораздо большей мере от наличия поверхностей раздела со значительной свободной поверхностной энергией. Был сделан вывод, что кроме кинетической устойчивости, зависящей от размера частиц, име- [c.293]

Процесс слипания коллоидных частиц с образованием более крупных агрегатов (потеря агрегативной устойчивости) с последующей потерей кинетический устойчивости называется коагуляцией. [c.327]

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]

Кинетическая устойчивость связана с тем, что в коллоидных системах явлению седиментации противодействует тепловое движение частиц дисперсной фазы (броуновское движение, 213), обусловленное ударами молекул ди С1Герс ионной среды и малым размером самих частиц. Благодаря этому в коллоидных системах частицы сохраняются во взвещенном состоянии даже при значи тельном различии плотностей дисперсионной среды и частиц дис персной фазы. [c.509]

Высокая дисперсность асфальтенов создает избыток поверхностной энергии, вследствие чего такие системы термодинамически неустойчивы и стремятся к расслоению на две фазы. При недостаточном стабилизирующем действии окружающей дисперсионной среды частицы асфальтенов предварительно ассоциируются, сцепляясь под действием молекулярных сил в агрегаты, что приводит к потере кинетической устойчивости системы. В значительной степени свойства 1ефтяных остатков как коллоидных систем зависят от степени дисперсности асфальтенов, а в случае крекинг-остатков также от степени дисперсности карбенов и карбоидов. В обычных условиях коллоидная система, состоящая из дисперсной фазы (асфальтены, механические примеси) и дисперсионной среды (высокомолекулярные углеводороды, смолы), термодинамически и кинетически неустойчива тем не менее, расслоение на фазы происходит медленно, что обусловлено в основном свойствами самой системы. Коагуляцию асфальтенов могут вызвать изменение состава дисперсионной среды, изменение температуры, механические воздействия и другие факторы. [c.56]

С углублением переработки нефти содержание асфальто-смолистых веществ в топливах будет увеличиваться, поэтому все более острой становится проблема производства стабильных котельных топлив. Асфальтены в мазутах находятся в коллоидном состоянии. Устойчивость асфальтено-содержаших дисперсных систем зависит от природы циклического углеводорода и его 1Сонцентрации в дисперсной среде. Наличж ароматических и нафтеновых углеюдородов повышает седиментацион-ную устойчивость дисперсной системы, причем для ароматических углеюдородов этот эффект значительно больше, чем для нафтеновых ароматические углеводороды более склонны к взаимодействию с молекулами асфальтенов, растворимость последних тем больше, чем выше концентрация ароматического компонента. В такой среде асфальтены диспергируются с образованием тонкодисперсных коллоидньк и молекулярно-дисперсных частиц. В среде парафиновых углеюдородов образуется преимущественно грубодисперсная система. Так как нафтеновые угле-юдороды по строению являются промежуточными между парафиновыми и ароматическими, то и кинетическая и агрегативная устойчивость [c.111]

По аналогии с коллоидными системами различают термодинамическую и кинетическую устойчивость нефтяных дисперсных систем. Нефтяная дисперсная система считается устойчивой, если она сохраняет свою одтюродность в течение. длительного времени, то есть частицы дисперсной фазы не коагулируют и не оседают. [c.71]

На рис. 10.17 приведены зависимости величин Еот и Е р от расстояния между коллоидными частицами. Как видно, результирующая энергия взаимодействия (кривая 3 на рис. 10.17) приводит к притяжению (Е в < 0) на очень м 1лых и отталкиванию (E b > 0) на больших расстояниях. между частицами. Решающее значение для устойчивости дисперсных систем имеет величина потенциальног о барьера отталкивания (Е акс), которая, в свою очередь, зависит от хода кривых Еот и Е р. При больших значениях этого барьера коллоидная система устойчива. Слипание коллоидных частиц возможно лишь при достаточном их сближении. Это требует преодоления потенциального барьера отталкивания. Прн некоторых небольших положительных значениях Емакс (кривая 3) преодолеть его могут лишь немногие коллоидные частицы с достаточно большой кинетической эиер-гией. Это соответствует стадии медленной коагуляции, когда только пебо.ш.шая часть соударений коллоидных частиц приводит к их слипанию. При медленной коагуляции со временем происходит некоторое уменьшение общего числа коллоидных частиц в результате образования агрегатов из 2—3 первичных частиц, но коагулят не выпадает. Подобную коагуляцию, не сопровождающуюся видимым изменением коллоидного раствора, называют скрытой коагуляцией. При Дс1льнейшем уменьшении потенциального барьера скорость коагуляции, характеризуемая изменением числа частиц в единицу времени, возрастает. Наконец, если потенциальный барьер переходит из области отталкивания в область притяжения (кривая 4 на рис. 10.17), наступает быстрая коагуляция, когда каждое [c.309]

Уравнения (XIII.2.1) и (XIII.2.2) позволяют вычислить, на какой высоте концентрация частиц изменится в заданное количество раз. Расчеты показывают, что для такой системы, как воздух, высота h. , на которой концентрация кислорода уменьшается вдвое, составляет 5 км. Высота, на которой концентрация уменьшится в 10 раз, равна 100 км. Для такой системы, как коллоидный раствор золота в воде с величиной частиц 1,86 нм, концентрация частиц уменьшится вдвое на высоте 215 см и в 10 раз на высоте 4300 см. Для грубодисперсного золя золота с величиной частиц 186 нм (в сто раз большей) уже на высоте 0,2 мкм концентрация уменьшится вдвое, а на высоте 4 мкм уменьшится в 10 раз. Это означает, что практически все частицы золота сконцентрируются вблизи дна сосуда, а на высоте h = =4 мкм будет практически чистая дисперсионная среда. Такая система будет кинетически неустойчивой. Коллоидный раствор с величиной частиц 1,86 мкм обладает более высокой кинетической устойчивостью. [c.402]

Кинетическая устойчивость эмульсий характеризуется формулой (XIII.2.4). Величина частиц и их масса в эмульсиях значительно больше, чем в коллоидных растворах. Поэтому [c.449]

Кинетическая (седиментационная) неустойчивость — результат того, что дисперсные частички под влиянием силы тяжести оседают по закону Стокса, Она зависит от дисперсности и концентрации дисперсии. Кинетическая устойчивость высокодисперсных коллоидных си- стем связана с диффузией и броуновским движением, а агрегативная — с изменением дисперсностл. [c.80]

Заметное оседание частиц в системе, обладающей высокой кинетической устойчивостью, можно вызвать, если использовать значительные по величине центробежные силы. Впервые это сделал А, В, Думанский (1913), применивший центрифугу для осаждения коллоидных частиц. В 1923 г. Т. Сведберг разработал специальную центрифугу с большим числом оборотов, называемую ультрацентрифугой (рис. 111). Для центрифугирования требуются приборы, которые позволяют работать при точно известных скоростях с малыми отклонениями без температурных колебаний. Современные ультрацентрифуги работают при больших ускорениях до 420 ООО zh lOOg с контролем температуры в пределах десятой градуса. Существует два типа приборов — аналитические и препаративные. Аналитические центрифуги снабже- [c.306]

Заметное оседание частиц может происходить даже в системах с высокой кинетической устойчивостью, если силу тяжести заменить более значительной центробежной силой. Эта идея была впервые высказана А. В. Думанским в 1913 г., применившим центрифугу для оседания коллоидных частиц, и затем особенно развита Т. Сведбергом, разработавшим так называемые ультрацентрифуги, дающие большую центробежную силу. В современной ультрацентрифуге можно осуществить седиментацию не только мельчайших гидрофобных коллоидов, но и молекул бе./щови вь1сокомолеку-лярных веществ. [c.313]

Седиментационная или, как ее раньше называли, кинетическая устойчивость характеризует способность системы к равномерному распределению частиц по всему объему системы. Эта устойчивость зависит от интенсивности теплового движения частиц, влияния на них гравитационного поля и вя-зкости дисперсионной среды. Коллоидные системы, особенно лиозоли, имеющие частицы малого размера, обладают достаточно высокой седиментациопной устойчивостью. Грубодисперсные системы, например суспензии или эмульсии, относятся к седиментационно неустойчивым системам. [c.95]

Таким образом, в XVIII—XIX вв. зарождались совершенно различные независимые и, казалось, никак не связанные между собой источники основных разделов коллоидной химии (устойчивость адсорбция электрические явления кинетические свойства золей поверхностные явления и др.). К середине нашего века в результате слияния этих источников на основе ряда фундаментальных обобщений образовалась единая отрасль знания —физическая химия дисперсных систем и поверхностных явлений, называемая сокращенно коллоидной химией. В этот процесс, происходивший во всей мировой науке, весьма значительный вклад внесли русские и советские химики, создавшие ряд важнейших направлений и школ. Имена Громеки, Шведова, Веймарна, Титова, Шилова, Шишковского, Думанского, Цвета, Гурвича, Гедройца, Пескова, Липатова, Жукова, Ребиндера, Каргина и многих ныне живущих ученых являются яркими вехами прогресса коллоидной химии. Знакомство с творческими достижениями этих выдающихся ученых, требующее более глубокого знания основных разделов коллоидной химии, будет осуществляться по мере прохождения курса. [c.19]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология