Концентрирование золей

Методом ультрафильтрации можно производить концентрирование золей и растворов высокомолекулярных соединений, что позволяет избежать выпаривания, например, для таких соединений, которые не выдерживают высоких температур. [c.293]

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

Коагуляция при разбавлении или концентрировании золей может быть объяснена десорбцией стабилизирующего электролита с поверхности частиц, что обусловливает падение заряда частиц. В этом случае может протекать гидролиз, способствующий снижению устойчивости системы. [c.89]

При разбавлении коллоидной системы технической водой, содержащей электролиты, коагуляция системы может произойти и под действием электролитов. При выпаривании протекает процесс концентрирования золя, что приводит систему в неустойчивое состояние. [c.89]

Среды, отбрасываются центробежной силой к периферии. В результате этого в кювете появляется ближе к периферии слой концентрированного золя и ближе к оси вращения — слой освет-, лившейся жидкости. По мере центрифугирования первый слой уменьшается, а второй — увеличивается, пока не установится седи-ментационное равновесие или пока все частицы не осядут на дно. Путем фотосъемки через определенные промежутки времени можно проследить за передвижением границы между двумя слоями. Схематически эти снимки показаны на рис. Ill, 10. [c.78]

Очистить и одновременно повысить концентрацию золя или раствора высокомолекулярного соединения можно с помощью метода, называемого электродекантацией. Метод предложен В. Паули. Электродекантация происходит при работе электродиализатора без перемешивания. Частицы золя или макромолекулы обладают собственным зарядом и под действием электрического поля перемещаются в направлении одного из электродов. Так как они не могут пройти через мембрану, то их концентрация у одной из мембран возрастает. Как правило, плотность частиц отличается от плотности среды. Поэтому в месте концентрирования золя плотность системы отличается от среднего значения (обычно с ростом концентрации растет плотность), Концентрированный золь стекает на дно электродиализатора, и в камере возникает циркуляция, продолжающаяся до практически полного удаления частиц. [c.28]

Некоторые гели при механическом воздействии на них (встряхивании и т. д.) легко превращаются в золи, которые затем постепенно вновь переходят в гели. Явление это носит название тиксотропии. Оно характерно, например, для студнеобразного геля окиси железа, полученного действием электролитов на ее концентрированный золь. Примером природной тиксотропной системы могут служить зыбучие пески, разжижающиеся под действием оказываемого на них давления. [c.618]

Сопоставим значение времени быстрой и медленной коагуляции. Для концентрированного золя AgI (1 моль/л), содержащего в 1 мл 4-10 частиц (г = 30 мм.к), получим б (время коагуляции), равное 5 10 сек. При меньшей концентрации золя время быстрой коагуляции изменяется от 1 сек до 1 мин. [c.127]

Исследовать структурообразование в концентрированном золе пятиокиси ванадия методом построения реологических кривых в координатах рт = /(р) и определить величину предельного напряжения на сдвиг р , используя экспериментальные данные вискозиметрического метода [c.49]

Электродиализ осуществляют в промышленности и в лабораторной практике. Этим методом очищают от солей пищевую желатину, клей, красители, дубильные вещества, силикагель и другие технически важные вещества. Для отделения дисперсионной среды (с целью концентрирования золей) применяют специальные ультрафильтры, пропускающие жидкость и задерживающие коллоидные частицы. [c.338]

Для концентрирования золей путем отделения дисперсной фазы от дисперсионной среды с содержащимися в ней низкомолекулярными веществами применяют ультрафильтрацию. Она заключается в фильтровании золей под давлением через особые пленки — ультрафильтры, способные задерживать частицы коллоидных размеров. В качестве ультрафильтров используют полимерные пленки, размер пор у которых составляет 10 — 10 см. [c.186]

Для исследования кинетики коагуляции Б. В. Дерягиным и Н. М. Кудрявцевой был применен поточный ультрамикроскоп (по схеме, близкой к поточному ультрамикроскопу для аэрозолей Б. В. Дерягина и Г. Я. Власенко). С помощью поточного ультрамикроскопа можно определять за 2—3 мин численную концентрацию гидрозолей вплоть до 10 —10 частиц в 1 см другие способы счета частиц не позволяют измерять концентрацию больше 10<—10 частиц в 1 см . При применении достаточно концентрированных золей с помощью поточного микроскопа можно наблюдать не только быструю, но и медленную коагуляцию, отвечающую малым значениям коэффициента е, не затрачивая для этого чрезмерно много времени. [c.267]

В концентрированном золе AgJ, содержащем vq = 4-10 частиц в 1 муг при радиусе частиц г = 30 Mfi, время коагуляции Tss 1/2000 сек. в золе AgJ нормальной концентрации, обычно применяемом для определения коагуляции, значение Т изменяется от 1 сек. до 1 мин. Прейс использовала измерения Т при коагуляции латекса полистирола электролитами для количественной характеристики агрегативной устойчивости золя. [c.151]

ВИЯ последней со средой, причем диспергирование в этом случае происходит за счет затраты внешних сил — химических или механических, а образующиеся коллоидные растворы являются термодинамически неустойчивыми. Для них понятие стабильности имеет лишь кинетический смысл. Некоторые лиофобные системы сохраняют свою устойчивость в течение длительного времени (например, красный золь золота), а другие быстро теряют устойчивость (суспензии грубодисперсных частиц, концентрированные золи сульфидов металлов и др.). [c.136]

Механизм защитного действия достаточно хороига объясняется теорией Зигмонди, в основе которой лежит представление об адсорбционном взаимодействии между частицами защищаемого и защищающего золей. Более крупная частица гидрофобного золя адсорбирует на своей поверхности более мелкие макромолекулы ВМС с их сольватными (гидратными) оболочками, и в результате этого она приобретает лиофильные (гидрофильные) свойства. В данном случае коллоидные мицеллы необратимого гидрофобного золя предохраняются от непосредственного соприкосновения друг с другом, а следовательно, и от агрегации как в случае действия на такой золь электролита-коагулятора, так и в случае концентрирования золя. На рис. 121, а показана схема подобного защитного действия. Таким образом, высокомолекулярные соединения выступают в роли стабилизатора лиофобных (гидрофобных) золей, То, что именно на адсорбции основано защитное действие, подтверждается не только избирательным характером взаимодействия между макромолекулами ВМС и мицеллами, но и тем, что степень защитного действия увеличивается с концентрацией защищающего раствора ВМС только до полного адсорбционного насыщения поверхности мицелл защищаемого золя. [c.387]

Стабильные концентрированные золи кремнезема, отличающиеся от геля и не выпадающие в осадок в течение по крайней мере нескольких лет, стали доступными с 1940 г., после того, как был найден способ приготовления однородных коллоидных частиц, больших по размеру, чем 5 нм, и стабилизированных при оптимальном количестве основания. [c.421]

Стабильные концентрированные золи не могли быть получены из-за того, что коллоидный кремнезем с частицами небольшого размера приготовляли при комнатной температуре. Поскольку было известно, что при более высокой температуре процесс гелеобразования ускоряется, то казалось вполне логичным проводить приготовление золей именно при условии поддержания комнатной температуры. Следовательно, предельный размер частиц в таких золях редко превышал 2—3 нм. Когда же значение pH для золя данного вида повышали до 8—10 и, затем проводили концентрирование кремнезема в вакууме при 20—30°С, то при достижении концентрации % наблю- [c.423]

Однако для получения еще более концентрированных золей необходимы большие ио размеру частицы. Впервые это было доказано путем дальнейшего осаждения растворимого кремнезема на частицах. Добавляли кремневую кислоту с частицами, размер которых был меньше 5 нм (в основном менее 2 нм), или даже представляющих собой еще более мелкие полимерные образования. Такие частицы и называются активным кремнеземом, поскольку они оказываются более растворимыми в присутствии частиц большего размера или зародышей , на кото-. рых осаждается кремнезем. [c.423]

Для значительных по своему размеру частиц, особенно ири низких значениях pH, когда образование силоксановых связей протекает медленно, самопроизвольное связывание не харак- терне. Так, для частиц размером более 100 нм эти связи, по- видимому, не возникают даже в концентрированных золях в пределах всей области pH, если только золь не высушивают. При таких больших размерах частиц, несмотря на возможное образование незначительного числа силоксановых связей в точках контакта, указанные связи, вероятно, недостаточны, чтобы противостоять механическим напряжениям, имеющим место тогда, когда пара подобных частиц вступает в столкновение с третьей частицей при броуновском движении. [c.437]

Коллоидный кремнезем — концентрированные золи [c.439]

В другом патенте Александер и Айлер [80] описали выделение частиц, сформированных по рассмотренному выше процессу, путем их коагуляции с ионами металла (наиример, кальция), промывания осадка для удаления соли натрия и последующей пептизации продукта до иолучения более концентрированного золя кремнезема посредством удаления ионов кальция ионным обменом. [c.448]

Большое значение защитное действие имеет и в технологии многих производств. Так, ири изготовлении ряда фармакологических препаратов, например колларгола и протаргола, используется явление защиты. Эти препараты представляют собой концентрированные золи металлического серебра, защищенного от ььшадения добавкой декстрина и белковых веществ. [c.388]

Методы, в которых концентрируются частицы золя, но не растворимые компоненты, могут быть использованы для очистки золя. Концентрированный золь разбавляется чистой водой, и весь процесс повторяется еще раз. [c.459]

Для получения стабилизированных золей, таких, как золи коллоидного кремнезема, обычно используются выпарные аппараты с принудительной циркуляцией. Необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы не допустить слишком высокого концентрирования золя или высокой степени высушивания на каких-либо участках оборудования, и особенно на теплообмен- [c.459]

Примерно в 1950 г. в поисковых работах, выполняемых с целью получения концентрированных стабилизированных щелочью золей кремнезема, было обнаружено, что, чем меньше размер частиц, тем большее количество щелочи и более низкое отношение ЗЮг МагО требуется для стабилизации системы. Однако в области отношений иримерно от 4 1 до 25 1 составы с пониженной концентрацией натрия оказывались, как правило, нестабильными и в конце концов превращались в гель. Когда раствор силиката натрия с отношением 3,25 добавлялся к концентрированному золю кремнезема, с тем чтобы понизить отношение 8102 КааО, например, от 100 1 до 5 1, то немедленно образовывался гель. Тем не менее Айлер [89] обнаружил, что при старении или нагревании подобной смеси получалась вновь устойчивая жидкость. Таким образом, растворы с отношениями от 4,2 1 до 6 1 при содержании в них 10—30 % 8102 могли быть приготовлены из исходных золей, содержащих вначале частпцы с типичными размерами 5—25 им. Однако более продолжительное нагревание вызывает дестабилизацию такой смеси, и снова начинает появляться нерастворимый кристаллический полисиликат или гель. Полисиликатный раствор иредставляет собой светлую прозрачную жидкость с низкой вязкостью, в которой примерно половина кремнезема присутствует в виде растворимого или ионного силиката, о чем свидетель- [c.197]

Алюмомагнийсиликатные катализаторы, синтезированные из менее концентрированных золей, обладают более высокой каталитической активностью, чем соответствуюп ие алюмосиликатные. Они способствуют образованию бензинов, содержащих сравнительно мало непредельных углеводородов и имеющих низкую температуру начала кипения. По мере повышения концентрации гелеобразующих растворов первоначальные активность и стабильность катализатора увеличиваются, но но достижении определенного значения начинают падать. Чем концентрированнее гелеобразующие растворы жидкого стекла и подкисленного сернокислого магния, тем тонкопористее катализаторы. Катализаторы, обладающие весьма развитой тонкопористой структурой, почти лишены переходных и крупных пор, они имеют достаточную первоначальную активность и паротермостабильность. Но после обработки паром у таких катализаторов наблюдается большое падение активности, что объясняется более тонкими и менее прочными стенками нор, которые под влиянием высокотемпературного водяного пара сжимаются и разрушаются. [c.93]

Образованием золей кремнезема вымораживанием. В том случае, когда замораживается раствор коллоидного кремнезема или поликремневой кислоты, растущие кристаллы льда будут вытеснять кремнезем до тех пор, пока последний не накопится между кристаллами льда в виде концентрированного золя. Такой кремнезем затем полимеризуется и образует плотный гель. При последующем расплавлении льда получается кремнезем в виде чешуек неправильной формы, образовавшихся между гладкими поверхностями кристаллов льда. Полученный таким способом из поликремневой кислоты с низкой молекулярной массой лепидоидальный кремнезем был изучен Каутским с сотрудниками [92—94]. Благодаря высокой концентрации кремневой кислоты перед процессом ее полимеризации в гель структура образовавшегося геля отличается высокой плотностью. Удельная поверхность микропористой массы составляет около 900 м /г, так что размеры первичных частиц кремнезема могут составлять всего лишь 20—30 А. Высушенный в вакууме порошок кремнезема содержал примерно 10 % Н2О. Следовательно, если вся эта вода присутствовала в виде групп SiOH на поверхности первичных частиц и каждая группа ОН зани- [c.40]

Сущность этих работ заключается в следующем. Обычно принимают, что прост р анственная коагу л я ци о а я сетка возникает в результате слипания коллоидных части чек""в первичные агрегаты, которые при дальнейшем слипании друг с другом образуют сложные структуры во в СШ 5бъемГ суспензии. "Возможна и сплошная агрегация, наличие которой при желатинировании достаточно концентрированных золей предполагал А. И.Рабинерсон. Однако он не объяснял желатинирование золей малой концентрацией при помощи указанных процессов агрегации, в этом случае он предполагал сетку из частичек, расположенных на далеком друг от друга расстоянии. [c.95]

Теория ДЛФО ограничивается рассмотрением потенциальных кривых для двух дисперсных частиц. Это объясняется тем, что коагуляция, протекающая в разбавленных золях, определяется парным взаимодействием частиц, положенным, как мы видели, в основу теорий кинетики коагуляции Смолуховского и Н. А. Фукса. Однако для определения условий устойчивости концентрированных золей необходимо учитывать коллективные взаимодействия частиц. Такие золи не только обладают практически достаточной стабильностью, но часто обнаруживают и периодическое расположение частиц аналогично узлам кристаллической решетки. Подобные периодические коллоидные структуры образуют, например, некоторые вирусы и монодисперсные латексы. Условием периодичности, конечно, является прежде всего достаточная монодисперсность системы. Как отметили еще Бернал и Фанкухен, периодическое расположение свидетельствует о дальнодействующих силах между коллоидными частицами. [c.295]

Особенно большое практическое значение имело организованное в 1969 г. в 10-м цехе опытного завода ГрозНИИ производство цеолита МаУ, предназначенного для промышленного выпуска катализатора крекинга - "Цеокар". Известны три способа синтеза цеолита типа Y, различаюш,иеся видом исходного кремнесодержащего сырья. В кремнеземном способе при получении реакционных масс используется мелкодисперсный кремнезем, в золевом - концентрированный золь 8102, в силикатном - раствор силиката натрия. Использование раствора силиката натрия оказалось возможным благодаря введению в алюмокремнегель отдельно приготовленных затравок. [c.8]

Автор подробно излагает различные способы получения концентрированных золей кремнезема и условия, необходимые для их стабилизации, детально описывает процессы гелеобразова-иня, а также коагуляции и флокуляции, приводящие к агрегированию частиц. Представлены физические характеристики кремнеземных гелей и порошков. [c.6]

На поверхности твердого тела может происходить отложение коллоидных частиц, если величина pH и содержание соли близки к соответствующим значениям, вызывающим процесс коагуляции или осаждения. Осаждение происходит в том случае, когда коллоидные частицы сталкиваются и взаимодействуют с поверхностьк твердого кремнезема. Концентрация коллоидных частиц не должна быть высокой, ибо в противном случае концентрированный золь быстро коагулировал бы и превращался в гель и никакого покрытия не получалось. Это отчасти напоминает молекулярное осаждение для случая, когда концентрация кремнезема в растворе не слишком высока и, следовательно, чаще происходит столкновение и слипание частиц не друг с другом, а с твердой поверхностью. [c.119]

Шоуп [96] описывает другое необычное применение смеси силиката калия с очищенным от натрия коллоидным кремнеземом. Смешиванием концентрированного раствора силиката калия с концентрированным золем кремнезема и добавлением слол<ного эфира, альдегида или амида, способных выделять кислоту, являющуюся агентом гомогенного гелеобразования, можно приготовить очень прочные, плотные и однородные гели кремнезема в виде отливок в формах. После промывания кислотой для удаления соли калия подобные гели оказываются настолько прочно связанными, что при высушивании принимают форму, в которую отливались. Поскольку такой кремнезем сильно концентрирован, то растрескивание в процессе усадки геля при его высушивании минимально. В процессе нагревания до 900°С образуется прочная твердая масса с объем- [c.199]

Различие между натрием и литием особенно явно проявляется для концентрированных растворов силикатов лптия с молярными соотношениями Si02 Li20 от 4 1 до 15 1 и выше. Такие растворы силиката лития прозрачны и вполне устойчивы при 25°С, хотя большинство аналогичных составов силиката натрия, как обсуждалось выше, либо превращается в гель, лпбо кристаллизуется. К тому же свойства концентрированных золей коллоидного кремнезема в литиевых системах заметно отличаются от свойств золей, стабилизированных щелочью NaOH. Особенно это наглядно проявляется на примере гораздо большей совместимости золей первого типа с органическими растворителями, способными смешиваться с водой. [c.200]

Такой способ был разработан Бечтольдом и Снайдером [6], которые первыми получили стабильные концентрированные золи коллоидного кремнезема с любым желаемым размером [c.423]

Модифицировав процесс, предложенный Бечтольдом и Снайдером, Рул [7] в своем способе начал с аналогичного подщелоченного основного золя. Но затем к такому золю он добавлял раствор иоликремневой кислоты, полученный ионным обменом, причем перед этой процедурой никакой щелочи в систему не вводилось. Таким образом, частицы кремнезема вырастали в среде, имевшей постоянную концентрацию щелочи, необходимую для стабилизирования подобных систем, что обеспечивало получение стабильных концентрированных золей при минимальном ее содержании. Альбрехт [15] заиатентовал способ добавления поликремневой кислоты с оптимальной скоростью в вышеуказанном ироцессе Рула с целью получения частиц кремнезема размером 45—100 нм. Аналогичным способом, но применяя давления выше атмосферного, удавалось получать частицы размером вплоть до 150 нм [16]. [c.424]

Поскольку в коммерческих золях величина da в среднем составляет около 24 А, то ионная сила, рассчитанная из данного уравнения имеет среднее значение примерно 0,016 н. для любых золей. Фактически в случае типичного стабилизированного золя с размером частиц 15 нм и содержанием - 500 г ЗЮг/л обычное значение силикатного отношения Sl02 Na20 составляет около 100 1, а содержание НагО равно 5 г/л или примерно 0,16 н. В подобных концентрированных золях большая часть ионов натрия должна находиться очень близко к поверхности (в так называемом слое Штерна), образуя концентрацию во внешнем двойном слое порядка 0,016 н. [c.440]

Работа Бёрда [4], в которой натрий удаляется из силиката натрия ионным обменом с последующим концентрированием золя выпариванием при атмосферном давлении, ставшая пионерской в этой области, привела к получению стабилизированных золей кремнезема, содержащих приблизительно 20 % 5102. В дальнейшем [6] удалось осуществить контроль размера формируемых частиц. Другие усовершенствования, введенные Александером [9] и Эткинсом [10] в отношении величин допустимой концентрации соли и оптимального содержания щелочи, дали возможность получить целый ряд концентрированных золей кремнезема, охватывающий широкую область размеров частиц. В указанных работах золи кремнезема приготовляли пропусканием относительно разбавленного раствора силиката натрия через слой ионообменной смолы. Получали достаточно очищенный от натрия кислый золь кремнезема, который затем стабилизировали, и выращивали частицы до желаемого размера. Второй способ, разработанный Уолтером и Айлером 93], заключался в том, что ионообменную смолу в водородной форме и силикат натрия добавляли к слабощелочной водной среде при [c.451]

Было предложено множество вариантов получения золя ионообменным способом. Дирнбергер [95] показал, что более концентрированные золи можно приготовить пропусканием раствора силиката натрия снизу вверх через слой суспензии ионообменной смолы тем самым удается избежать гелеобразования. Другие варианты ионообменного способа представлены в ряде патентов [96]. [c.452]

Более устойчивые дисперсии получаются при добавлении к тетрахлориду кремния некоторых количеств хлорида титана или хлорида алюминия, для того чтобы полученный кремнезем содержал немного примесей оксида металла. В этом случае образуются очень стабильные концентрированные золи, содержащие 40—60 7о твердого кремнезема [И8]. Кремнезем фирмы Degussa получаемый гидролизом в пламени, например, с содержанием 1,3 % оксида алюминия, нанесенного на поверхность [c.456]

Согласно данным Рула [7], чтобы получить золь максимальной чистоты, требуются специальные методики очистки для удаления солей из готовых концентрированных золей. Сюда обычно включается обработка ионообменными смолами для удаления растворимых солей с последующей стабилизацией золей минимальным количеством основания, в том числе аммиака. Этот метод стал настолько обычным, что не требуется его дальнейшего обсуждения. После того как частицы уже сформированы, удалить натрий довольно трудно, поэтому Шефер и Га-маге использовали в своей работе алканоламин в качестве основания в процессе роста частиц [126а]. [c.458]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология