Взаимодействие частиц дисперсной фазы

Важнейшей отличительной особенностью дисперсных систем или коллоидного состояния вещества, является большая площадь поверхности раздела фаз. В поверхностном слое вещество обладает существенными свойствами, не похожими на свойства вещества в большом его объеме и в атомном или молекулярном состояниях. Большая поверхность раздела фаз вызывает сильное взаимодействие частиц дисперсной фазы с дисперсионной средой, которое приводит к тому, что частицы дисперсной фазы окружаются молекулами и ионами дисперсионной среды (растворителя) или же приобретают довольно [c.417]

По характеру взаимодействия между частицами дисперсной фазы и дисперсионной среды дисперсные системы подразделяются на лиофильные (от греческого 1уо — растворяю philia — люблю) и лиофобные (phobia — страх, нелюбовь). Лиофильные системы характеризуются интенсивным взаимодействием частиц дисперсной фазы с дисперсионной средой. Если дисперсионной средой лиофиль-ной системы является вода, то такие системы называют гидрофильными. Например, растворы мыл, некоторых белков и т. д. [c.282]

Седиментация реальных систем характеризуется взаимодействием частиц дисперсной фазы, что усложняет значительно их анализ. Особенно это относится к расслаиванию в жидких системах. [c.294]

Гидродинамическая обстановка в аппарате, физико-химические свойства фаз системы, конструктивные особенности реактора и др. обусловливают механизм взаимодействия частиц дисперсной фазы, соотношение скоростей их дробления и коалесценции в ходе процесса сополимеризации, что находит отражение в формировании гранулометрического состава сополимера. [c.273]

Как видно из этих зависимостей, наиболее важным параметром системы, определяющим как интенсивность отложения, так и максимальную скорость, обеспечивающую эту интенсивность, является критическое напряжение <7, характеризующее прочность взаимодействия частиц дисперсной фазы с поверхностью отложения. [c.80]

Тиксотропные превращения обязаны тепловым колебаниям молекула изотермических условиях и представляют собой обратимые переходы гель <=> золь или сту-день<=>раствор высокомолекулярного вещества. Степень дисперсности системы при тиксотропных превращениях не изменяется — коллоидные частицы не коагулируют, разрушенные структуры восстанавливаются в результате столкновения и сближения на расстояния действия межмолекулярных сил взаимодействия частиц дисперсной фазы, находящихся в системе в хаотичном движении. Различают прочностную и вязкостную тиксотропию — соответственно обратимое разрушение сплошного простран- [c.30]

При застывании системы рост частиц дисперсной фазы обусловлен диффузией в них растворенного вещества из объема системы. При этом образующиеся пространственные, как правило, однородные структуры дисперсной фазы равномерно распределены в объеме и разделены прослойками из дисперсионной среды. Парафиноотложение из системы вызвано, прежде всего коагуляционными взаимодействиями частиц дисперсной фазы, которые могут приводить к оседанию или всплыванию частиц дисперсной фазы. В этом случае выделение парафинов сопровождается хаотическим ростом частиц дисперсной фазы, представляющих агрегативные комбинации неправильной формы. Укрупнение частиц при парафиноотложении может происходить двумя путями изотермической перегонкой, при которой более мелкие частицы растворяются, а крупные растут коагуляцией либо коалесценцией, заключающимися соответственно в слипании или слиянии дисперсных частиц. [c.241]

Внутренняя структура, а следовательно, и механические свойства коллоидных и дисперсных систем определяются взаимодействием частиц дисперсной фазы с молекулами дисперсионной среды и между собой. Изучению внутренней структуры и строения материалов посвящен раздел коллоидной химии, названный физико-химической механикой. Физико-химическая механика дисперсных систем изучает их реологические свойства в связи с внутренним строением и решает вопросы управления ими с целью получения новых материалов. Значение этого раздела коллоидной химии очень велико и с практической, и с теоретической точки зрения. Такие системы, как цементные растворы, растворы полимеров, глинистые суспензии, лаки, краски, пасты, бумажная масса, почвы, биологические системы, обладают определенной структурой и потому характеризуются особыми структурно-механическими свойствами. [c.427]

Анализ многообразных свойств структур в дисперсных системах позволил П. А. Ребиндеру разделить их на два основных класса, различающихся по видам взаимодействия частиц дисперсной фазы. Исходя из того, что коагуляция соответствует первичному п вторичному минимуму потенциальной кривой взаимодействия частиц, он предложил различать конденсационно-кристаллизационные и коагуляционные структуры. Конденсациоиио-кри-сталлизацпонное структурообразование, отвечающее коагуляции в первичной потенциальной яме, происходит путем непосредственного химического взаимодействия между частицами и их срастания с образованием жесткой объемной структуры. Если частицы аморфные, то структуры, образующиеся в дисперсных системах, принято называть конденсационными, если часпщы кристаллические, то структуры являются кристаллизационными. При непосредственном срастании частиц механические свойства структур соответствуют свойствам самих частиц. Конденсационно-кристаллизаци-онные структуры типичны для связнодисперсных систем, т. е. систем с твердой дисперсионной средой. Такие структуры придают телам прочность, хрупкость и не восстанавливаются после разрушения. [c.365]

Классификацию дисперсных систем проводят на основе различных признаков, а именно по размеру частиц, по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды, по характеру взаимодействия частиц дисперсной фазы между собой и со средой. [c.366]

Системы, в которых одно вещество, дисперсная фаза, распределено в другом, в дисперсионной среде, называются дисперсными. Существует несколько различных классификаций, дисперсных систем по размеру частиц, по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды, по характеру взаимодействия частиц дисперсной фазы с молекулами дисперсионной среды, по термодинамической и кинетической устойчивости дисперсных систем и т. п. [c.143]

На вязкость дисперсионных систем огромное влияние оказывает взаимодействие частиц дисперсной фазы. В наибольшей степени это характерно для достаточно концентрированных систем, особенно содержащих вытянутые частицы. Отдельные участки поверхности таких частиц лишены адсорбционных или развитых сольватных слоев вследствие межмолекулярного взаимодействия по этим участкам [c.129]

Устойчивость и коагуляция связаны непосредственно с взаимодействием частиц дисперсной фазы между собой или с какими-либо макроповерхностями. Это взаимодействие также определяет адгезию частиц к макроповерхностям и структурообразование в дисперсных системах. Поэтому в основе любой теории устойчивости лежит соотношение между силами притяжения и отталкивания частиц. Существует единое мнение в отношении природы сил притяжения, которые обусловлены межмолекулярными силами Ван-дер-Ваальса. Силы же отталкивания между частицами могут иметь разную природу, соответствующую факторам устойчивости. Предложено несколько теорий, объясняющих те или иные экспериментальные факты с различных позиций (Дюкло, Фрейндлих, Мюллер, Рабинович, Оствальд и др.). Однако все эти теории были односторонними, они не учитывали и не объясняли многие факты. Создание общей количественной теории устойчивости дисперсных систем оказалось крайне трудной задачей. [c.325]

Изучение структурообразования связано с вопросами устойчивости и стабилизации дисперсных систем. Введением в дисперсионную среду высокомолекулярных веществ можно вызвать образование трехмерной сетки, в узлах которой находятся частицы дисперсной фазы. Эта сетка, как указывалось ранее, ограничивает движение частиц и обеспечивает ей агрегативную устойчивость. С другой стороны, появление структуры в результате взаимодействия частиц дисперсной фазы означает потерю системой агрегативной устойчивости, потому что только в этом случае возможно хотя бы частичное слипание частиц. [c.130]

Опыты с электрическим распылением металлов показывают 1) в данном методе совмещаются диспергирование и конденсация частиц 2) стабилизаторами системы служат ионы — продукты взаимодействия частиц дисперсной фазы с веществом дисперсионной среды 3) заряд коллоидной частицы может изменяться в зависимости от кислотности и щелочности раствора. [c.103]

Существенной особенностью дисперсионных взаимодействий является их, так сказать, арифметическая аддитивность (по крайней мере приближенная) для двух объемов конденсированной фазы, разделенных зазором, имеет место суммирование притяжения отдельных молекул (хотя значение величины а может отличаться от ее значения в вакууме из-за взаимного влияния молекул в конденсированной фазе). Роль дисперсионной составляющей особенно велика при взаимодействии молекул конденсированных фаз на больших (по сравнению с молекулярными размерами) расстояниях. Суммарный дипольный момент макроскопических фаз в большинстве случаев равен нулю составляющие их постоянные диполи ориентируются в пространстве таким об-)азом, что их электрические поля взаимно нейтрализуют друг друга. Напротив, жаждая молекула данной фазы будет поляризоваться под влиянием флуктуирующих диполей другой фазы и взаимодействовать с ними. Поэтому па больших расстояниях взаимодействие молекул конденсированных фаз и тем самым образуемых ими частиц практически полностью обусловлено дисперсионным взаимодействием этот случай особенно существен при взаимодействии частиц дисперсной фазы через тонкие прослойки дисперсионной среды, что подробно рассматривается в гл. IX. [c.26]

Переходя от рассмотрения молекулярного взаимодействия конденсированных фаз, разделенных плоской прослойкой дисперсионной среды, к анализу молекулярного взаимодействия частиц дисперсной фазы, необходимо прежде всего отметить, что энергию и силу взаимодействия следует относить к паре частиц в целом, а не к единице площади прослойки, как это делалось выше. При этом энергия взаимо- [c.249]

Модуль упругости дисперсных систем с твердой и жидкой фазами определяется условиями взаимодействия частиц дисперсной фазы. Для пористых дисперсных структур глобулярного типа с фазовыми контактами между частицами величина модуля упругости системы (практически независимо от того, является ли вторая фаза жидкой или газообразной) определяется модулем упругости вещества твердой фазы, числом и площадью контактов между частицами. Значения модуля упругости пористых кристаллизационных структур могут составить, например, Н/м . Часто такие структуры обнаруживают хрупкость — склонность к необратимому разрушению без заметной предшествующей остаточной деформации. Разрушение происходит при таком напряжении (пределе прочности), при котором пластическое течение еще не может наступить. [c.325]

Осн. св-ва Д. с. определяются поверхностными явлениями адсорбцией, образованием двойного электрического слоя и обусловленных им электрокинетических явлений, контактными взаимодействиями частиц дисперсной фазы. Размер частиц определяет оптич. (светорассеяние а др.) и молекулярно-кинетич. св-ва (диффузия, термофорез, осмос и др.). [c.82]

Наибольшую сложность в подходе Эйлера — Лагранжа представляет собой учет обратного влияния дисперсной фазы на движение несущего потока, а также учет взаимодействия частиц дисперсной фазы друг с другом. При моделировании потоков газовзвесей с твердыми частицами турбулентная структура сплошной среды обычно рассчитывается на основе той или иной двухпараметрической к-Е модели турбулентности (см. подраздел 2.3.3). Влияние сил межфазного взаимодействия учитывается введением соответствующего источникового члена в уравнениях движения. Например, для стационарного осесимметричного турбулентного течения газа в вертикальной трубе уравнения движения можно записать как [c.203]

Укрупнение частиц может идти двумя путями. Один из них, называемый изотермической перегонкой, заключается в переносе вещества от мелких частиц к крупным, так как химический потенциал последних меньше (эффект Кельвина). В результате мелкие частицы постепенно растворяются (испаряются), а крупные растут. Второй путь, наиболее характерный и общий для дисперсных систем, представляет собой /соаг(/ля <и/о, заключающуюся в слипании (слиянии) частиц дисперсной фазы. В общем смысле под коагуляцией понимают дотерю агрегативной устойчивости дисперсной системы. Коагулящ я в разбавленных сИЖМах приводит к потере, седимеитационной устойчивости и в конечном итоге к расслоению (разделению) фаз. К процессу коагуляции относят адгезионное взаимодействие частиц дисперсной фазы с макроповерхностями. В более узком смысле коагуляцией называют слипание частиц, процесс слияния частиц получил название коалесценции. В концентрированных системах коагуляция может проявляться в образовании объемной структуры, в которой равномерно распределена дисперсионная среда. В соответствии с двумя разными результатами коагуляции различаются и методы наблюдения и фиксирования этого процесса. Укрупнение частиц ведет, нанример, к увеличению мутности раствора, уменьшению осмотического давления. Структурообразование изменяет реологические свойства системы, например, возрастает вязкость, замедляется ее течение. [c.271]

Адсорбционно-сольватный фактор состоит в уменьшении межфазного иатяжения при взаимодействии частиц дисперсной фазы со средой в соответствии с уравнением Дюпре для работы адгезии и адсорбционным уравнением Гиббса. [c.275]

Сорбционно- сольватный Уменьшение межфазного натяжения при взаимодействии частиц дисперсной фазы с дисперсионной средой с изменением характеристик сорбционно-сольватного слоя Лиофобизация частиц дисперсной фазы путем введения в систему соответствующих сорбентов [c.25]

Молекулярная составляющая расклинивающего давления обусловлена ван-дер-ваальсовым взаимодействием частиц дисперсной фазы. [c.136]

Таким образом, по интенсивности взаимодействия частиц дисперсной фазы со средой все коллоидные системы подразделяются на лиофобные коллоиды (гидрозоли металлов, сульфидов) и высокомолекулярные соединения и их растворы (белки, полисахариды, каучук, полиамиды), именуемые по старой терминологии лио-фильныл[и коллоидами. [c.284]

Несмотря на бесспорную связь между размером частиц и свойствами дисперсной системы, неверно все особенности дисперсной системы объяснять только дисперсностью, как это делал, например, немецкий ученый Во. Оствальд. Исходя из допущения о примате размера частиц над всеми остальными свойствами. Во. Оствальд даже предложил называть науку о коллоидных системах не коллоидной химией, а дисперсоидологией, т. е. учением о дисперсном состояние материи. Советскими учеными, и в первую очередь Н. П. Песковым, было указано, что такой взгляд является односторонним и представляет собою чисто механистический подход. Дисперсоидологйя, сводившая все только к уменьшению или увеличению размера частиц, совершенно не учитывала сложного, в большинстве случаев сопровождающегося адсорбцией, Взаимодействия частиц дисперсной фазы с дисперсионной средой, а также возможность чисто химических взаимодействий при коагуляции. А между тем эти явления играют весьма важную роль в коллоидных системах. Кроме того, дисперсоидология, рассматривая все дисперсные системы как качественно тождественные и отличающиеся только размером частиц, не может объяснить особые свойства, которыми обладают коллоидные системы и которые отличают их как от молекулярно-дисперсных, так и грубодисперсных систем. [c.23]

Для характеристики взаимодействия между веществом дисперсной фазы и жидкой дисперсионной средой служат понятия лиофиль-ность и лиофобность . Под взаимодействием фаз дисперсных систем подразумевают процессы сольватации (гидратации), т. е. образование сольватных (гидратных) оболочек из молекул дисперсионной среды вокруг частиц дисперсной фазы. Системы, в которых сильно выражено взаимодействие частиц дисперсной фазы с растворителем, называют лиофильными (по отно1пению к воде — гидрофильными). Если частицы дисперсной фазы состоят из вещества, слабо взаимодействующего со средой, системы являются лиофобными (по отношению к воде — гидрофобными). Термин лиофильный происходит от греч. 1уо — растворяю и philia — любовь лиофобный — от 1уо — растворяю и phobia — ненависть, что означает не любящий растворения . [c.369]

Общепринятое название систем, в которых появление предельного напряжения сдвига вызывается взаимодействием частиц дисперсной фазы,— гель. Гелеобразование встречается очень часто при работе с концентрированными суспензиями различных минералов и органических веществ красками, замазками, пастами и др. Издавна известно гелеобразование в глинах. Способность этих систем под действием значительных нагрузок необратимо деформироваться и сохранять форму неизменной при низких напряжениях называется пластичностью. Изучение структурно-механических свойств гелей и структур, образующихся в концентрированных растворах высокомолекулярных соединений, представляет не только теоретический, но и огромный практический интерес в силу ра шообразного применения их [c.131]

В книге использованы результаты, полученные в последние годы в работах, которые выполнялись на кафедре коллоидной химии МГУ и в лаборатории физико-химической механики Института физической химии АН СССР под руководством и при участии авторов и ряда наших товарищей по этим коллективам Ю. В. Горюнова, Н. В. Перцова, Б. Д. Сумма (по смачиванию и кинетике распространения жидкой фазы) Е. П. Андреевой, В. П. Ваганова, С. И. Конторович, О. И. Лукьяновой, Р. К. Юсупова, В. В. Яминского (по взаимодействию частиц дисперсных фаз и механизму структурообразования) Л. А. Кочановой, [c.3]

IV. Основы физико-химической механики. Здесь приведены способы реологического описания механического поведения различных конденсированных систем, изложение основных закономерностей и механизма взаимодействия частиц дисперсных фаз и процессов структурообразования в различных типах пространственных структур, возникающих в дисперсных системах, и, далее, анализ закономерностей диспергирования и разрушения реальных твердых тел и влияния поверхностно-активной среды на эти процессы (эффект Ребин-дера). [c.13]

Современная количественная теория коагулирующего действия электролитов развита Б. В. Дерягиным при участии Л. Д. Ландау (в 1935—1941 гг.) и позже, независимо, в работах голландских физи-кохимиков Фервея и Овербека. Теория ДЛФО основана на сопоставлении межмолекулярных взаимодействий частиц дисперсной фазы в дисперсионной среде, электростатического взаимодействия диффузных ионных слоев и (в простейшем варианте теории качественно) теплового броуновского движения частиц дисперсной фазы. Эта теория обобщила и развила на строгой количественной основе представления о так называемой электростатической устойчивости золей, использованные в работах Мюллера, Рабиновича, Каргина. [c.297]

Как уже неоднократно подчеркивалось, энергия взаимодействия частиц дисперсной фазы зависит от их размера. Вследствие этого для больших частиц, а особенно для ориентированных относительно друг друга анизометричных частиц некоторое значение приобретает дальний энергетический минимум, глубина которого может оказаться достаточно большой П0 сравнению с кТ. Для таких систем в ряде случаев обнаруживается своеобразный коллоидно-фазовый переход от свободнодисперсной системы (при низких концентрациях дисперсной фазы) к. кристаллоподобным структурам, состоящим из коллоидных частиц и равновесным по отношению к коллоидному раствору обособленных частиц. Подобные структуры (периодические структуры, тактоиды) наблюдаются в некоторых биологических системах (вирус табачной мозаики), в золях УзОб, в латексах. Эти системы подробно изучены И. Ф, Ефремовым [c.301]

Переходя от рассмотрения молекулярного взаимодействия конденсированных фаз, разделенны плоской прослойкой дисперсионной среды, к анализу молекулярного взаимодействия частиц дисперсной фазы, необходимо прежде всего отметить, что энергию и силу взаимодействия следует относить к паре частиц в целом, а не к единице площади прослойки, как это делалось выше. При этом энергия и сила взаимодействия частиц определяются не только расстоянием между частицами и значением сложной константы Г амакера, но также размером и формой взаимодействующих частиц. [c.299]

Микрореология (или структурная реология) устанавливает на основе статистич. физики связь между структурными параметрами и физ. св-вами составл5пощих тело элементов, с одной стороны, и его реологич. св-вамя как континуума (сплошной среды), с другой. Фундам. результат в этой области-ф-ла Эйнштейна, связывающая вязкость Т1 жидкой дисперсной системы с содержанием ф сферич. частиц дисперсной фазы Т1 = Т1х(1 + 2,5 ф), справедливая при ф 1 (т1х-вязкость дисперсионной среды). Впоследствии были получены обобщения этой ф-лы, учитывающие возможность гидродинамич. взаимодействия частиц дисперсной фазы, межмол. взаимодействия (поверхностные силы), несферич-ность твердых частиц, замену твердых частиц каплями жидкости. [c.249]

Для различных (I из уравнения (1.76) можно получить также средние По аппарату значения е, начиная с которых перемешивание в аппарате с мешалкой начинает влиять на взаимодействие частиц дисперсной фазы. Дляс =10 б м получено е = 0,18-10 6 Вт/кг = 0,5-10 6 м -е = 1,15-10 5 Вт/кг =10-7 м - е = 0,18 Вт/кг = 0,5-10-7 е = = 11,5 Вт/кг. [c.59]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология