Коллоидные мера устойчивости

Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем. Подобно молекулам истинного раствора, коллоидные частицы золей находятся в непрерывном беспорядочном движении (рис. 25). Интенсивность движения быстро уменьшается по мере увеличения размеров частиц. Непрерывное движение препятствует оседанию частиц и является одной из причин устойчивости коллоидных систем, Беспорядочное движение коллоидных частиц получило название броуновского движения — по имени первого его наблюдателя ботаника Броуна. Причиной видимого движения коллоидных час- [c.75]

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]

В господствующей теории стабильности лиофобных коллоидов -потенциал является мерой устойчивости коллоидной системы, определяя собою силы электростатического отталкивания, препятствующие склеиванию заряженных частиц. Силы же притяжения, вызывающие это склеивание между полностью или частично разряженными частицами, принимались совершенно постоянными и характеризовали собственную поверхность частиц, не изменяющуюся в процессе коагуляции. Это положение, естественно, вытекало из представления о коллоидной частице как о многовалентном ионе, обладающем неизменной поверхностью и постоянным количеством зарядов и ионогенных групп. [c.107]

Таким образом, -потенциал является мерой устойчивости коллоидных систем. При уменьшении -потенциала их устойчивость снижается, но это справедливо только для мало концентрированных золей. [c.81]

Таким образом, -потенциал является мерой устойчивости коллоидных систем. При уменьшении -потенциала их устойчивость снижается. [c.79]

Однако уже к тому времени были известны коллоидные системы, обладающие термодинамической устойчивостью, например, растворы мыл и других коллоидных ПАВ (мицеллярные растворы). Кроме того, ио мере исследования структуры полимеров и их растворов стала проявляться важная роль поверхностных явлений в их свойствах. Это вызвало необходимость обратиться к более четким понятиям гетерогенности и микрофазы. [c.311]

Диффузная часть двойного слоя, согласно весьма распространенному мнению, определяет также и толщину гидратной оболочки, защищающей коллоидные частицы и препятствующей их слипанию друг с другом. Чем больше толщина этого слоя, его диффузность, тем больше величина С-потенциала, заряда частиц и сил отталкивания между этими частицами. Поэтому электрокинетический потенциал может рассматриваться как мера устойчивости коллоидной системы, как мера сопротивляемости ее коагуляции. [c.128]

Чем больше толщина диффузного слоя, его диффузность, тем больше величина -потенциала, заряда частиц и сил отталкивания между этими частицами. Поэтому электрокинетический потенциал может рассматриваться как мера устойчивости коллоидной системы, как мера сопротивляемости ее коагуляции. [c.152]

При добавлении электролита к коагулируемому коллоиду можно заметить, что коагуляция начинается не в изоэлектрической точке, а при значении потенциала —0,03 в (значение -потенциала для большинства коллоидов обычно составляет 0,07 в). Это значение -потенциала является мерой устойчивости коллоидных систем с его уменьшением снижается устойчивость коллоидных систем. [c.121]

Структурно-механическая прочность и агрегативная устойчивость нефтяных дисперсных систем. Одной из основных проблем коллоидной химии нефтей и их фракций является исследование, пространственных структур различного рода в нефтяных дисперсных системах и регулирование разнообразными приемами их механических свойств деформационных и прочностных. Необходимость решения данной проблемы способствовала становлению самостоятельной области коллоидной химии — физико-химической механики нефтяных дисперсных систем. Обобщение значительного эмпирического материала позволило в работе [112] предложить с точки зрения макрореологии (диаграмму изменения структурномеханической прочности с ростом температуры в многокомпонентных нефтяных дисперсных системах (рис. 5). Участок ВГ, имеющий различную ширину в зависимости от строения исследуемой нефтяной системы и вырождающийся в точку для битумов, характеризует ньютоновское поведение в полностью разрушенной структуре, вязкость которой не зависит от скорости сдвига. Точка В отвечает пределу текучести системы. С понижением температуры нефтяная система становится тгересыщенной по отношению к твердым углеводородам, выделение которых из однородного с реологической точки зрения расплава приводит к структурированию системы. На участке БВ взаимодействие формирующихся структурных элементов обуславливает вязкопластическое течение обратимо разрушаемой структуры и наличие предельного напряжения сдвига в точке Б. По мере снижения температуры на этом участке скорость формирования коагуляционных контактов мел ду надмоле- кулярными структурами превышает скорость их разрушения под действием механической нагрузки. В точке Б нефтяная система те- [c.38]

Задачей исследователей, проектировщиков и производственников является создание на предприятиях безотходной технологии, при которой рационально используются природные ресурсы окружающей среды от загрязнений. Загрязнители (твердые, жидкие и газообразные) могут образовывать с водой, воздухом и почвой коллоидные системы, от устойчивости которых в значительной мере зависит чистота окружающей среды. [c.260]

Образование дельт при впадении рек в море также является в значительной мере коллоидным процессом. В пресной воде рек обычно содержится огромное число взвешенных минеральных частиц с размерами, близкими к коллоидным. Эти частицы обладают электрическим зарядом, как и большинство коллоидных частиц. При впадении рек в море в результате смешения речной воды с морской, содержащей значительное количество электролитов, взвешенные частицы теряют устойчивость, слипаются друг с другом и в виде агрегатов выпадают на дно, образуя отмели. [c.30]

П. П. Веймарн и В. Оствальд предложили рассматривать свойства дисперсных систем только с позиции их степени дисперсности, не учитывая гетерогенности. Более общие представления о свойствах коллоидных растворов были развиты Н. П. Песковым, который подразделял коллоиды на два класса к первым он отнес коллоиды, которые самопроизвольно диспергируют в растворителе, образуя коллоидные растворы. Если вызвать коагуляцию такой системы, то в коагуляте окажется много растворителя. После удаления электролита (коагулята) коагулянт, как правило, сохраняет способность вновь диспергировать в растворителе. Второй класс коллоидов, по Н. П. Пескову, — это системы, у которых коагуляция необратима, коагулят (осадок), как правило, не содержит дисперсной среды. При этом только вторая группа коллоидных растворов представляет собой типичные коллоиды, инертные по отношению к дисперсионной среде. Как это ни парадоксально, но вещества, получившие впервые в истории науки название коллоиды (гуммиарабик, белки, крахмал), оказались не настоящими коллоидами. Водные растворы этих веществ в отличие от типичных коллоидов представляют собой гомогенные термодинамически равновесные системы, устойчивые и обратимые, т. е. представляют собой истинные растворы макромолекул высокомолекулярных соединений (ВМС). Различие двух типов коллоидов связано в значительной мере с гибкостью и асимметричным строением макромолекул. Последние взаимодействуют с растворителем (дисперсионной средой) подобно низкомолеку- [c.382]

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]

Понятие о критическом потенциале, получившее подтверждение в ряде работ [21, 24, 26—28], во многих случаях не соответствовало опытным данным [29—38]. Эйлере и Корф [37], исходя из того, что количественной мерой устойчивости должна служить энергия, необходимая для преодоления взаимного электрического отталкивания частиц коллоидного раствора, пришли к выводу, что при коагуляции соблюдается постоянство не -потенциала, а величины где 1/х — де-баевский радиус ионной атмосферы. Как видно из критерия Эйлерса и Кор-фа, устойчивость коллоидов должна зависеть не только от электрокинетического потенциала частиц, но и от валентности и концентрации ионов в растворе. [c.141]

Реагенты, образующие молекулярные растворы, характеризуются оптимальными концентрациями, при которых адсорбционный слой наиболее устойчив. Избыток такого реагента приводит к уменьшению устойчивости адсорбционного слоя и иногда даже к полному его уничтожению. Это в равной мере относится, по-видимому, и к водным и к углеводородным растворам. Реагенты, образующие полуколлоидные и коллоидные растворы, — водные (мыла, сапонин и т. п.), а также углеводородные (асфальтены),— с повышением концентрации иначе влияют на устойчивость слоя. Избыток таких веществ гораздо меньше снижает устойчивость адсорбционного слоя или даже совсем не дает этого эффекта, так как эти реагенты образуют коллоидную пленку с высокими структурно-механическими свойствами. [c.94]

Электрокииетический или -потенциал, не являющийся, согласно современным воззрениям, единственной причиной устойчивости коллоидных систем, часто используется, однако, в качестве относительной меры устойчивости суспензоидных золей. [c.235]

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]

В значительной мере устойчивость коллоидной системы определяется тем, насколько плотно противояоны удерживаются вместе со слоем воды, или тем, иасколько полно они покрывают слой первично адсорбирававшихся ионов. Если этот вторичный слой достаточен, [c.228]

При подкислении растворов силикатов тотчас выделяется в свободном состоянии кремневая кислота. Однако она обычно не сразу выпадает в осадок, а сначала остается в растворе. Только через продолжительное время начинается выпадение ее в виде хлоньев. Это объясняется отчасти тем, что кремневая кислота может находиться в растворимой мономолеку-лярпой форме, которая в зависимости от условий быстро или медленно> переходит с выделением воды в высокомолекулярные формы и в конце концов образует практически нерастворимые высокомолекулярные агрегаты. Однако и после того, как кремневая кислота полностью перешла в нерастворимую форму, еще не происходит ее осаждения, так как она может оставаться в растворе в коллоидном состоянии. Склонность кремневой кислоты образовывать коллоидные растворы кремневые золи) чрезвычайно велика. Кремневая кислота в коллоидной форме устойчива как в кислых, так и в нейтральных и слабощелочных растворах. Добавлением электролита обычно нельзя осадить ее в виде хлопьев, но не слишком разбавленные растворы медленно превращаются при этом целиком в студень. Из разбавленных растворов выпадают слизистые осадки. Быстрое осаждение достигается прежде всего при действии баритовой воды или концентрированного раствора сульфата алюминия. Однако ввиду того, что большинство других электролитов вызывает медленное осаждение или застудневание, их следует удалять, если требуется сохранить устойчивые коллоидные растворы в течение длительного времени. Это осуществляют диализом, т. е. внесением раствора в сосуд, в котором коллоидный раствор отделен от чистого растворителя мембраной из пергамента, свиного пузыря,-коллодия или других подобных перепонок диализатор). Вещества, находящиеся в растворе в состоянии молекулярного растворения кристаллоиды), диффундируют через такую мембрану, в то время как коллоидно-растворенные вещества задерживаются или по крайней мере проникают очень медленно (подробнее см. т. П, гл. 16). [c.536]

Ассоциаты различного строения являются структурными элементами алкансодержащих дисперсий, топливных и масляных фракций, нефтяных остатков. Активно исследуемым коллоидным объектом нефтяного происхождения являются алкансодержащие дисперсии. Высокомолекулярные нормальные алканы в обычных условиях, начиная с гексадекана и выше, представляют собой твердые вещества. По мере понижения температуры из нефти выделяются кристаллы алкана. Благодаря действию адсорбционных сил часть жидкой фазы ориентируется вокруг надмолекулярных структур и образует сольватные оболочки различной толщины. Сцепление кристаллов приводит к возникновению пространственной гелеобразной структуры, в ячейках которой иммобилизована часть дисперсионной среды, при этом система в целом приобретает структурную прочность. Установлено стабилизирующее действие смолисто-асфальтеновых веществ на устойчивость дисперсий алканов [88]. Влияние термообработки на снижение температуры застывания нефтяных алканов объясняется уменьшением толщины сольватной оболочки их надмолекулярных структур [131]. [c.33]

Объяснить ЭЮ можно, исходя из данных П. А. Ребиндера, показавшего, что все твердые тела обладают дефектами структуры — слабыми местами, распределенными таким образом, что участки твердого тела между ними имеют в среднем коллоидные размеры (порядка 10 см), т. е. один дефект встречается в среднем через 100 правильных межатомных (межмолекулярных) расстояний. Такие дефекты, очевидно, имеются и в сланцевых глинистых породах. С повышением гидростатического давления возрастает перепад давленш в системе скважина — пласт и, следовательно, глубина проникновения фильтрата промывочной жидкости. Проникающий по этим дефектным местам или микротрещинам фильтрат промывочной жидкости в зависимости от химического состава будет вызывать тот или иной эффект понижения твердости глинистых пород со всеми вытекающими последствиями для устойчивости стенок скважин. Проникновение фильтрата промывочных жидкостей в глинистые отложения за счет высокой гидрофильности глинистых минерале3, составляющих глинистые породы, имеет место и при отсутствии перепада давлений в системе скважина — пласт, но при наличии перепада давлений в системе скважина — сланцевые глинистые породы этот процесс интенсифицируется. Для полного увлажнения сланцевых глинистых пород, обладающих малой удельной поверхностью, требуется значительно меньше водной среды, чем для высококоллоидальных глин с их огромной удельной поверхностью. Поэтому требования к величине водоотдачи при разбуривании сланцевых глинистых пород должны быть значительно выше. Величины водоотдачи и перепада давлений хотя и играют значительную роль, но не являются определяющими в сохранении устойчивости стенок скважин, сложенных глинистыми породами. Устойчивость стенок скважин и основном определяется физико-химическими процессами, протекающими в глинистых породах при их контакте с фильтратами промывочных жидкостей на водной основе. Влияние этих процессов на изменение свойств малоувлажненных глинистых пород в значительной мере может быть оценено величинамп показателей набухания и предельного напряжения сдвига. [c.105]

Ван-дер-Ваарден (см. ссылки 10 и 97) установил, что дисперсии газовой сажи в алифатических углеродах стабилизуются ароматическими соединениями. Особенно это относится к ароматическим ядрам, связанным с длинной алкильной цепью. Согласно Ван-дер-Ваардену, поверхности частиц газовой сажи плотно покрыты полярными группами С—О. Такого рода диполи притягивают поляризованные молекулы или же молекулы, способные поляризоваться. Соответственно с эффектом Керра, ароматические молекулы проявляют еще более тесное взаимодействие с полярными группами С—О. Благодаря пространственному препятствию , т. е. благодаря приданию устойчивости путем сольватации или защитного коллоидного действия алкильные боковые цепи не дают частицам близко подходить друг к другу. При этом следует отметить, что эффективность стабилизации возрастает по мере либо увеличения длины боковой алкильной цепи, либо увеличения числа боковых цепей. [c.106]

Как правило, большинство нефтяных дисперсных систем существуют в обычных условиях в неравновесных состояниях. Это приводит к проявлению многочисленных локальных коллоидно-химических превращений в структуре нефтяной дисперсной системы, которые в свою очередь отражаются на макросвойствах системы, например на седиментационной устойчивости, т.е. склонности к расслоению системы, ее вязко-стно-структурных характеристиках и т.д. Важнейшим проявлением макросвойств в нефтяных дисперсных системах являются фазовые переходы, спонтанно происходящие в них в различных условиях существования. Любая нефтяная дисперсная система отличается присухцей ее пространствеьшой внутренней организацией, которая претерпевает непрерывные превращения во времени с участием структурных элементов систем, Общепринятое понятие энтропии системы, яв уяющесся мерой упорядоченности структуры, в данном случае практически не применимо, вследствие чрезвычайной сложности нефтяной системы. В этой связи в нефтяных дисперсных системах фиксируются некоторые характеристические области вблизи состояний равновесия, где система находится в кризисном состоянии, которые проявляются в системе при изменении термобарических условий. В нефтяной дисперсной системе может существовать несколько таких областей. В каждой переходной области система проявляет характерные свойства, отличается наивысшей восприимчивостью к тем или иным воздействиям. [c.174]

ЖИДКИЕ КРИСТАЛЛЫ — термодинамически устойчивое состояние веще-стпа, промежуточное по своим свойствам между жидким состоянием и кристаллическим. На диаграмме состояния Ж- к. всегда имеют четкую замкнутую область устойчивого существования. Известно около 3000 органических веществ, способных к образованию Ж- к. Молекулы этих веществ имеют удлиненную форму, а наличие боковых ответвлений сокращает область существования Ж. к. Для Ж. к. известны две структурные формы существования 1) нематическая форма, при которой молекулы вытянуты параллельно друг другу, и 2) смектическая форма, в которой молекулы образуют слои, располагаясь перпендикулярно к плоскости этих слоев. Некоторые коллоидные системы, например водные растворы мыл, дают образования типа Ж. к., называемые лиотропными. По мере увеличения количества растворителя система становится сначала смектической, затем нематической и, наконец, переходит в изотропную жидкость. В смектических мыльных растворах молекулы мыла образуют двойные слои, обращенные полярными группами к воде, выполняющей роль прослойки между этими двойными слоями. Наличие такой структуры объясняет моющее действие мыльных растворов. Исследование Ж- к. имеет важное значение для теории строения вещества и представляет большой интерес для техники, био-логин медицины. [c.97]

Рассмотрим вопрос о заряде коллоидных частиц, от которого в существенной мере зависит их агрегативная устойчивость. Возникновение этого заряда частиц связано с избирательной адсорбцией ионов из раствора. В ряде случаев частицы могут приобретать заряд за счет собственной ионизации. Так, например, вольфрамовая и оловянная кислоты, кислые красители отщепляют в воде ионы водорода, а остающиеся на поверхности анионы составляют отрицательную обкладку у двойного слоя. Однако количество зарядов и их плотность не определяют непосредственно устойчивость коллоидных систем. Коллоидные частицы находятся в непрерывном движении. Это создает условия, порождающие возникновение электрокинетическо-го потенциала. [c.410]

В некоторых случаях, приближающихся к условиям образования лиофильных коллоидных систем, может происходить и самопроизвольное образование эмульсий ( самоэмульгирование жидкостей ). Это возможно, например, ес,ли на границе двух жидких фаз при взаимодействии двух веществ, каждое из которых растворимо в одной из соприкасающихся фаз, образуется сильно поверхностно-активное соединение. Протекающая в таких, существенно неравновесных условиях адсорбция образующегося вещества способна приводить, как было показано А. А. Жуховицким, к резкому снижению поверхностного натяжения и самопроизвольному диспергированию (см. 2 гл. VUI). После завершения химической реакции образования на межфазной поверхности заметных количеств поверхностно-активного вещества его адсорбция по мере приближения к равновесным условиям падает, и поверхностное натяжение может снова возрасти выше критического значения Ос. Близкое по природе самопроизвольное эмульгирование, лежащее в основе эффективного способа получения устойчивых эмульсий, может осуществляться при использовании ПАВ, растворимого в обеих контактирующих жидкостях и в дисперсной фазе, и в дисперсионной среде. Если раствор такого ПАВ в веществе дисперсной фазы интенсивно перемешивать с чистой днсперсиоииой средой, то происходит перепое ПАВ через межфазную поверхность, имеющую малое поверхностное натяжение (рис. X—12) это вызывает турбулизацию поверхности и приводит к возникновению наряду с более крупными каплями эмульсии большого числа очень малых капелек микроэмульсии, оказывающих стабилизирующее действие на систему. [c.285]

Основными коллоидно-химическими свойствами латексов, определяющими в значительной мере особен юсти их поведения в процессе изготовления резиновых изделий, являются концентрация, размер частиц каучука в латексе, знак и величина заряда частиц, вязкость, поверхностное натяжение, смачивающая епо-собносрь, а также устойчивость латекса. [c.118]

Наблюдая в микроскоп крошечные пятньш1ки света, рассеиваемого коллоидным раствором, нетрудно убедиться, что коллоидные частицы вовсе не являются неподвижными. Их движение имеет хаотический характер. Это явление, называемое броуновским движением, дает исключительно простую возможность убедиться в кинетической природе вещества. Хорошо заметное под микроскопом броуновское движение частиц табачного дыма объясняется тем, что они постоянно бомбардируются молекулами газа, в котором диспергированы коллоидные частицы. При этих столкновениях кинетическая энергия газовых молекул частично передается коллоидным частицам дыма, и обусловленные этим смещения частиц дыма вполне поддаются визуальному наблюдению. Устойчивость коллоидов в определенной мере обязана броуновскому движению, благодаря которому в объеме коллоидной системы поддерживается равномерное распределение частиц. [c.501]

Наиболее четко критику дисперсоидологии дал Песков (1917), показавший, что свойства коллоидных систем зависят не только от размеров частиц, но в гораздо большей мере— от наличия поверхностей раздела со значительной свободной поверхностной энергией. Песков отделил понятие кинетической устойчивости, обусловленной скоростью оседания частиц (зависящей от их размера), от устойчивости частиц к взаимному слипанию, которую он назвал агрега-тивной устойчивостью он указал, что коллоидным системам, вследствие их многофазности (гетерогенности) свойственна агрегативная неустойчивость, преодолеваемая лишь путем адсорбции ионов или других стабилизирующих веществ иа частицах дисперсной фазы. Таким образом, агрегативио устойчивая коллоидная система в принципе должна состоять из трех компонентов диспергированных частиц, среды и стабилизатора. Позднее аналогичная концепция была широко развита в работах Кройта, Фрейндлиха и их школ. Она давала объяснение основным свойствам [c.10]