Температуря застудневания геля

Температура также сильно влияет на процесс студне- и геле-образовапия. С повышением температуры застудневание растворов полимеров обычно затрудняется. Растворы, не застудневающие при комнатной температуре, при понижении температуры могут превратиться в твердые студни. Например, глютин при комнатной температуре застудневает в 57о-ном растворе, а при 0°С застудневает с уменьшением концентрации в двадцать раз. С другой стороны, нагревание весьма твердых студней, например, студня 10%-ного желатина, переводит из в легкотекучую жидкость. [c.228]

Изменения, происходящие под влиянием указанных факторов при набухании, диаметрально противоположны их влиянию на скорость желатинирования так, например, если повышение температуры отрицательно влияет на застудневание гелей, то набухание в этих условиях протекает, наоборот, быстрее, так как повышение температуры усиливает движение частиц и способствует разрыхлению внутренних структур. Для каждого высокомолекулярного вещества и растворителя должна существовать своя критическая температура, выше которой происходит их безграничное смешение. [c.205]

Совершенно противоположно ведут себя гели глины (стр.233).Использованный здесь метод построения диаграмм очень удобен для определения температуры застудневания. [c.241]

Агар-агар — это эмульсоид, получаемый из морской водоросли, в состав сложной молекулы которого входят сульфогруппы и углеводные радикалы. Во многих отношениях он сходен с желатиной, но при данной концентрации его студни отличаются большей крепостью, а температура застудневания выше (рис. 7) кроме того, он менее чувствителен к изменениям pH. Он отличается большим гистерезисом застудневания температура плавления геля гораздо выше, чем температура застудневания. [c.245]

Наиболее чувствительной к влиянию различных факторов является стадия перехода золя в гель. По этому вопросу опубликовано множество работ, большинство из которых посвящено влиянию концентрации кремневой КПС.ЛОТЫ в золе, степени кислотности, температуры и природы кислоты коагулятора на скорость застудневания геля. В настоящее время можно считать установленным, что чем выше концентрация кремневой кислоты в золе, тем больше скорость коагуляции. [c.85]

Твердость образовавшегося студня тем больше, чем выше концентрация исходного раствора. За температуру застудневания принимают некоторую условную температуру, при которой система помещения в трубку при наклонении ее не деформируется. Также существует определенная температура, при которой происходит переход студня в золь, принимаемый за температуру плавления геля—студня. [c.107]

Повышение температуры увеличивает скорость колебательного и поступательного движения молекул и коллоидных частиц, следовательно, оно приводит к ослаблению связи между частицами и затрудняет образование гелей. Растворы высокомолекулярных соединений застудневают в более или менее определенном интервале температур. Можно также говорить о температуре плавления студня, понимая под этим термином интервал температуры разжижения студня. Температура застудневания обычно несколько ниже температуры плавления. Интервал между температурами плавления и застудневания возрастает с уменьшением концентрации. У студней большой концентрации температуры плавления и застудневания почти совпадают. [c.211]

Широко распространены качественные методы определения застудневания, основанные на чисто визуальном наблюдении потери текучести например, фиксируют условия, при которых коллоидный раствор перестает вытекать из пробирки или при которых прекращается сдвиг мениска жидкости в капилляре или в наклонной пробирке. Аналогичной методикой пользуются для измерения температуры плавления или застудневания гелей, фиксируя температуру, при которой они приобретают или теряют подвижность при наклоне пробирки, содержащей испытуемый раствор. [c.217]

Для измерения температуры плавления и застудневания гелей разработан ряд приборов, в которых условия определения более постоянны и переходы состояний можно уловить более отчетливо, чем в пробирках. К их числу относится прибор для определения температуры каплепадения, получивший широкое распространение при исследовании нефтепродуктов. По этому методу отмечают температуру, при которой гель настолько разжижается, что начинает вытекать в виде капель, под действием собственного веса, через небольшое отверстие. Количество геля и сечение отверстия постоянны. Методы этой группы также имеют качественный и условный характер. [c.217]

Повышение температуры увеличивает броуновское движение, ослабляет связи между частицами и молекулами и тем затрудняет образование гелей. Растворы высокомолекулярных веществ застудневают в более или менее определенном интервале температуры. Можно также говорить о температуре плавления студня, понимая под этим термином интервал температуры разжижения геля. Температура застывания обычно несколько ниже, чем температура плавления. Разность температур плавления и застудневания уменьшается с возрастанием концентрации раствора. [c.221]

Отметить температуру, при которой вместе с термометром будет подниматься пробирка с образовавшимся гелем. Эта температура и есть температура застудневания. [c.236]

Растворы высокомолекулярных соединений нмеют значительную вязкость, которая быстро возрастает с увеличением коицеитрации растворов. Повышение концентрации макромолекулярных растворов, добавки веществ, понижающих растворимость полимера, и, часто, понижение температуры приводят к застудневанию, т. е. превращению сильно вязкого, но текучего раствора в сохраняющий форму твердообразный студень. Растворы полимеров с сильно вытянутыми макромолекулами застудневают ири небольшой коицеитрации раствора. Так, желатин и агар-агар образуют студии и гели в 0,2—1,0% растворах. Высушенные студни способны вновь набухать (существенное отличие от гелей). [c.315]

С повышением концентрации скорость застудневания существенно повышается, изменяются и механические свойства гелей (например, модуль упругости геля желатины при увеличении концентрации от 0,5 до 2% увеличивается в 400 раз). Для каждой системы при данной температуре существует концентрация, ниже которой система не застудневает (для растворов желатины такой концентрацией является 0,7—0,9%. Для золей УаОд — 0,005%). Повышение температуры понижает способность к гелеобразованию и может привести к разжижению существующих гелей. На процесс застудневания влияет концентрация примесных электролитов, pH растворов. Например, время застудневания золя Ге (ОН)а увеличивается в 100 раз при увеличении pH раствора на единицу. [c.433]

Большое влияние иа желатинирование оказывает температура. Хорошо затвердевший гель 6%-ного желатина при нагревании в теплой воде (45—50° С) легко разжижается и переходит в раствор. Низкие температуры способствуют застудневанию. Понижение температуры ускоряет агрегацию частиц и понижает растворимость [c.201]

Желатинизация — процесс перехода бульонов из состояния золя в состояние геля (застудневание). При застудневании частицы желатина, растворенные в бульоне, образуют трехмерную сетку, в которой они соединены локальными связями. Температура и скорость застудневания бульонов зависит от их концентрации. Чем ближе величина pH бульона к изоэлектрической точке желатина, тем быстрее идет застудневание. [c.912]

Не относящиеся, строго говоря, к керамике формующиеся при обычной температуре металлические изделия, обладающие повышенной теплопроводностью, могут приготовляться из металлических порошков с добавлением коллоидного кремнезема и латекса в качестве связующей смеси [490]. Когда коллоидный кремнезем смешивается с частицами тугоплавкого порошка и такая смесь отливается в форме, то при этом керамические частицы могут оседать и сегрегировать. К то.му же по мере высушивания всей массы коллоидный кремнезем будет мигрировать к поверхности раздела с водой, и поэтому внутренняя часть оказывается обедненной связующим веществом. По указанной причине, как -правило, необходимо принимать меры, чтобы гель кремнезема оставался внутри массы, или по крайней мере надо создать условия для развития тиксотропии, предотвращающей миграцию коллоидного кремнезема. Это достигается либо путем регулирования pH до области значений, где происходит застудневание в течение известного периода времени, либо добавлением агента, способного затормозить процесс гелеобразования. Таким веществом может являться соль кремнефтористоводородной кислоты, медленно выделяющая НР, Другим подходом может оказаться добавление порошкообразного силикатного стекла щелочных металлов, которое будет медленно растворяться и вызывать гелеобразование [491]. [c.583]

В случае геля кремниевой кислоты физическое старение сопровождается химическим, что обусловлено наличием на поверхности частиц геля реакционноспособных гидроксильных групп. На скорость синерезиса и дальнейшего старения геля влияют те же факторы и в том же направлении, что и на скорость застудневания золя, а именно pH среды, температура, присутствие в интермицеллярной воде растворимых в ней органических веществ и др. они определяют изменения в пористой структуре силикагелей как на стадии застудневания золя, так и на стадии старения гидрогеля. [c.45]

Явление гистерезиса выражается не только в отставании вязкости, осмотического давления, оптического вращения и т. д., от изменения температуры, но также и в процессе синерезиса — самопроизвольного расслоения студня. При снижении растворимости полимера (например, за счет охлаждений) раньше, чем успеет осуществиться расслоение, может образоваться студень. Так как состояние равновесия соответствует расслоению и уже произошло застудневание, процесс разделения фаз (синерезис) продолжается в самом геле. Точно так же возникновение межцепных связей может отставать от падения температуры этим, по-видимому, объясняется, почему чрезмерно быстрое охлаждение растворов полимеров не ускоряет, а, наоборот, тормозит процесс застудневания (в результате снижения температуры падает скорость образования межцепных связей, которые не успели возникнуть при более высоких температурах). [c.504]

Хотя замена этиленгликоля глицерином приводит к реакции, во многих отношениях аналогичной, но имеется одно существенное отличие. При этерификации до 80% точка текучести продукта медленно, но прогрессивно повышается, а вблизи этой точки образуется структура геля при продолжении нагревания твердость его увеличивается, и если он однажды образуется, то уже не может быть расплавлен путем нагревания без разложения. Конечный продукт нерастворим ни в одном растворителе, и очень мало набухает в них. Повышение температуры сильно увеличивает скорость этерификации, но практически не влияет на степень ее в точке застудневания. Хотя молекулярный вес около точки застудневания уже слишком высок для того, чтобы его можно было точно определять криоскопическим методом, тщательные измерения указывают, что он все же низок 2000—3000. После застудневания нерастворимость продукта делает определение его молекулярного веса невозможным. [c.165]

Силикагели претерпевают постепенное изменение не только во время процесса своего образования (на что указывает увеличение механической прочности), но также и во время сушки, о чем свидетельствует усадка, хотя и небольшая, но постепенно возрастающая. В первых стадиях сушки влага, потерянная при испарении, не может быть возвращена в тех же условиях температуры и парциальной упругости водяных паров, т. е. в этой стадии высушивания геля имеет место явление гистерезиса. Продукт, высушенный в нормальных условиях, еше не является чистым кремнеземом, но удерживает некоторое количество воды, которая может быть, удалена только при повышенной температуре. Гель обладает высокой адсорбционной способностью, особенно в отношении паров воды и других полярных веществ, что, очевидно, является следствием его малой плотности и пористой структуры (см. стр. 87). Механизм застудневания не вполне ясен, но, несомненно, он связан с возникновением связей первичной валентности, а именно кислородных мостиков между атомами кремния, о чем подробнее см. на стр. 290—293. Ясно, что остальные гидроксилы могут подвергаться дальнейшей неограниченной конденсации не только линейного типа, но и трехмерной. Поэтому неудивительно, что силикагель обладает многими свойствами, характерными для трехмерных полимеров. Если принять во внимание разведение кремневой кислоты в водной среде во время застудневания, то станет ясно, [c.249]

Примером гелей может служить 2—3% раствор желатина в теплой воде, застывающий при охлаждении. На застудневание сильно влияет температура и концентрация раствора. [c.161]

Окатов [33] изучает формирование пористости силикагеля в зависимости от концентрации ЗЮа и свободной кислоты в золе, температуры застудневания, пропитки геля активирующими растворами некоторых электролитов (сернокислого натрия и аммиака) и др. Приведенные в работе данные позволяют сделать более или менее определенные выводы относительно влияния двух факторов концентрации кремнекислоты и действия электролитов. Первый из них не отражается на адсорбционной емкости силикагеля, второй существенно ее повышает. Так, аммиак, введенный в гель в большем количестве, чем это необходимо для нейтрализации свободной кислоты, увеличивает активность ксерогеля вдвое. Такое влияние электролита, по мнению Окатова, объясняется ускорением дегидрата- [c.11]

Согласно наиболее распространенной гипотезе, кристаллизация твердых углеводородов из масла, приводящая к его застуднева-Пию, рассматривается как образование в системе парафин — масло пространственной сетки (или каркаса), которая, иммобилизуя жидкую фазу, препятствует ее движению. Сцепление частиц дисперсной фазы происходит по ребрам монокристаллов, где наблюдается разрыв пленок дисперсионной среды образовавшийся гель обладает определенной механической прочностью. Другая гипотеза связывает застудневание с возникновением сольватных оболочек жидкой фазы вокруг кристаллов парафина. Дисперсионная среда, иммобилизированная вокруг дисперсных частиц, значительно увеличивает их объем, что повышает внутреннее трение всей системы и понижает ее текучесть. Предполагают, что при сдвиге, обусловленном механическим воздействием, толщина сольватных оболочек уменьшается и гель может превращаться в золь. При понижении температуры масел развитие процесса ассоциации приводит к образованию мицелл, вызывающих застудневание системы независимо от того, выделяется твердая фаза или нет. Добавление депрессоров значительно снижает как статическое, так и динамическое предельное напряжение сдвига депрессоры задерживают появление аномальной вязкости, сдвигая начало образования структуры в область более низких температур. [c.151]

Такое повторное разрушение студня и геля — разжижение и затем опять застудневание — протекает изотермически, без изменения температуры, и называется тиксотропией (от греческих слов гиксцс — встряхивание и тропос — изменяться). Как правило, тиксотропные превращения могут быть повторены с одним и тем же гелем и студнем неограниченное количество раз. [c.232]

Полная изотермическая обратимость тиксотропного перехода гель золь (студень раствор) отличается от обычного застудневания и плавления тем. что в этом случае процесс происходит при изменении температуры, т. е. неизотермично. [c.233]

Процесс застудневания даже при низкой температуре требует продолжительного времени (от минут до недель) для формирования ячеистой объемной сетки. Время, необходимое для ее образования, называется периодом созревания. Продоллштельность созревания различна в зависимости от концентрации, природы вещества, а также условий желатинирования. Для создания ячеистой структуры в гелях имеет значение также форма коллоидных частиц. Особенно хорошо протекают процессы желатинирования в золях, состоящих из палочковидных или лентообразных по форме частиц. При наличии таких форм легко возникают крупноячеистые структуры и могут поглощаться большие количества жидкости. Даже из гидрофобного коллоида, образованного окисью ванадия УгО , также характеризующегося лентовидными частицами, удается приготовить гели, содержащие до 99,9% воды. [c.202]

Большое влияние иа желатинирование оказывает температура. Хорошо затвердевший гель 6%-ного желатина при нагревании в теплой воде (45—50° С) легко разжижается и переходит в раствор. Низкие температуры способствуют застудневанию. Понижение температуры ускоряет агрегацию частиц и понижает растворимость вещества и, наоборот, повышение температуры способствует увеличению иодвыжности частиц и дезагрегации высокомолекулярных комплексов, которая сопровождается нарастанием количеств легко растворимых низкомолекулярных соединений. [c.233]

Переход раствора полимера в состояние студня при той же концентрации называется застудневанием, например, при охлаждении 5%-ного раствора желатины он превращается в студень. Застудневание отчетливо проявляется в прекращении броуновского движения в студне, оно не сопровождается заметным тепловым эффектом или изменением объема, что объясняется малым числом образующихся межцепных связей. Влияние электролитов на скорость застудневания зависит от их положения в лиотропном ряду (см. стр. 185), начиная от сульфатов, которые наиболее сильно ускоряют застудневание. Напротив, лиотропный ряд влияния электролитов на плавление студней имеет обратную последовательность, так как наиболее сильное расплавляющее действие оказывают ро-даниды и йодиды (см. стр. 208). Ввиду замедленной скорости установления равновесия в растворах полимеров (см. стр. 171), их нагревание и охлаждение может сопровождаться гистерезисом ряда свойств — вязкости, оптического вращения (мутаротация) и др., изменение которых обычно отстает от скорости изменения температуры растворов. Интересно, что слишком сильное охлаждение не ускоряет, а тормозит процесс застудневания, благодаря замедлению скорости образования межцепных связей. Например, по Хоку, 1,5%-ный раствор желатины в глицерине застудневает при комнатной температуре в несколько дней, а при 0° остается в течение нескольких недель в жидком состоянии. В эластичных гелях при определенной концентрации полимера и электролитов застудневание раствора может происходить в изотермических условиях, по типу тиксотропных превращений. Разбавленный студень желатины можно получить тиксотропным, подобно гелю гидроокиси железа тиксотропными свойствами обладает также протоплазма при некоторых клеточных процессах — во время деления клеток, при возбуждении клетки, при действии наркотиков и др. [c.209]

Ксерогели различной химической природы получаются методами кол-лоидно-химического осаждения. Как правило, сферические частицы све-жеполученного золя являются аморфными, и лишь последуюш,ая кристаллизация превращает их в ограненные частицы [12]. Для некоторых золей скорость кристаллизации при комнатной температуре столь мала, что аморфное состояние сохраняется годами (золь 3102), Для других золей кристаллы образуются через 1—2 часа (золь Т10а). Застудневание связывает мицеллы золя в рыхлый каркас, состоящий из пространственной сетки цепей глобул или ограненных частиц. В образовавшемся гидрогеле (лиогеле) старение приводит к перераспределению вещества таким образом, что частицы сближаются и в ряде случаев укрупняются, а их контакты срастаются. Это упрочняет скелет геля, уменьшает его дисперсность и пористость. При сушке гидрогеля его каркас сжимается. Степень деформации зависит от соотношения капиллярных сил и противо- [c.9]

В процессе застудневания золя в гель закладывается первоначальная структура шариков алюмосиликатного катализатора. В произвол,-ственных условиях этот процесс протекает в короткий промежуток времени (12—15 сек.). Поэтому время засгудневания имеет первостепенное значение как для флзико-химического течения процесса, так и для конструирования и работы аппаратуры. Измерению времени застудневания в зависимости от различных параметров посвящено ряд работ [5]. В нашей лаборатории исследовалось изменение времени застудневания от температуры и концентрации исходных растворов [6]. [c.87]

Ацетилцеллюлоза—бензиловый спирт. В некоторых жидкостях ацетилцеллюлоза при охлаждении от температуры выше критической до нормальной температуры образует сплошной, медленно синерезирующий гель. Наиболее характерным примером является застудневание растворов ацетилцеллюлозы в бензиловом спирте. Это явление было подробно экспериментально исследовано Мардлесом [5]. Кривая растворимости ацетилцеллюлозы (левая ветвь) имеет нормальный вид (рис. 8, по Мардлесу). [c.233]

Характерным свойством метилцеллюлозы является изменение вязкости ее растворов с повышением температуры. Сначала вязкость уменьшается, затем резко возрастает, причем чем выше молекулярная масса и концентрация метилцеллюлозы в растворе, тем интенсивнее растет вязкость, Это может привести к застудневанию раствора и образованию геля, который по остывании снова переходит в. раствор. С увеличением содержания метоксигрупп в мегилцеллю-лозе повышается ее гигроскопичность. Водные растворы метилцеллюлозы обладают высокой связывающей, диспергирующей, эмульгирующей, смачивающей и адгезионной способностью, что обусловило ее широкое прнменеине в ряде Отраслей народного хозяйства. [c.236]

Вследствие замедленной скорости установления равновесия в растворах полимеров (см.стр.152),их нагревание и охлаждение может сопровождаться гистерезисом ряда свойств — вязкости, оптического вращения (мутаротация) ндр., изменение которых обычно отстает от скорости изменения температуры растворов. Интересно, что слишком сильное охлаждение не ускоряет, а тормозит процесс застудневания, благодаря замедлению скорости образования межцепных связей. Например, по Хоку, 1,5%-ный раствор желатины в глицерине застудневает при комнатной температуре в несколько дней, а при 0° С остается в течение нескольких недель в жидком состоянии. В эластичных гелях при определенной концентрации полимера и электролитов застудневание раствора может происходить в изотермических условиях, по типу тиксотропных превращений. Разбавленный студень желатины можно получить тиксотроп-ным, подобно гелю гидроокиси железа тиксотропными свойствами обладает также протоплазма, при некоторых клеточных процессах — во время деления клеток, при возбуждении клетки, при действии наркотиков и др. [c.186]