Дисперсные системы методы получения

Дисперсные системы диспергационным методом обычно получают в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ — см. разд. VI.9). Выбор аппарата для получения дисперсных систем этим методом зависит от физических особенностей измельчаемых тел и степени измельчения. Хрупкие материалы измельчаются обычно ударами, а вязкие — истиранием. [c.271]

Коллоидные растворы занимают по степени дисперсности промежуточное положение между истинными растворами или, иначе говоря, молекулярно- и ионно-дисперсными системами и грубодисперсными системами. Поэтому они могут быть получены либо путем ассоциации (конденсации) молекул и ионов истинных растворов, либо раздроблением частиц грубодисперсных систем. Методы получения коллоидных растворов представлены двумя группами методы конденсации и дисперсионные методы. В отдельную группу может быть выделен метод получения коллоидных растворов с помощью пептизации. [c.294]

Коллоидные системы занимают, как мы видели, промежуточное положение между грубодисперсными и молекулярными системами. Поэтому к получению их ведут два пути либо дробление крупных кусков вещества до требуемой дисперсности, либо объединение молекул или ионов в агрегаты коллоидных размеров. В соответствии с этим существуют диспергационные и конденсационные методы получения дисперсных систем. [c.20]

Наряду с изучением рассеяния света дисперсной системой в целом применяются также методы, основанные на регистрации рассеяния (дифракции) света на единичных частицах. Этот метод — ультрамикроскопия — имел большое значение в развитии коллоидной химии. Для наблюдения рассеяния света отдельными частицами применяются оптические системы с темным полем. К их числу относятся ультрамикроскопы, в которых интенсивный сфокусированный световой поток направляется сбоку на исследуемую систему, а также конденсоры темного поля, которые используются в обычных микроскопах для создания бокового освещения. Регистрация светящихся точек, хорошо видимых на темном фоне и представляющих собой свет, рассеянный (дифрагированный) отдельными частицами, позволяет определить концентрацию частиц дисперсной фазы, наблюдать флуктуации их концентрации и броуновское движение. Такие опыты, проведенные Перреном, Сведбергом и рядом других ученых, явились подтверждением правильности теории броуновского движения (см. гл. V) и молекулярно-кинетической концепции в целом. С. И. Вавиловым был разработан иной метод изучения броуновского движения. В этом методе производилась фотосъемка частиц дисперсной фазы, находящихся в броуновском движении. Перемещение частиц приводило к тому, что их изображения на пластинках имели вид размазанных пятен в полном согласии с теорией броуновского движения средняя площадь этих пятен оказалась пропорциональной времени экспозиции. В этом методе удается фиксировать одновременно несколько частиц, что облегчает получение необходимого для статистического усреднения большого количества экспериментальных результатов. [c.171]

Учитывая, что коллоидные растворы занимают по размерам своих частиц промежуточное положение между грубодисперсными и молекулярно-дисперсными системами, для получения коллоидных растворов могут быть использованы две группы методов раздробление — диспергирование более крупных частиц до желаемой степени дисперсности, отвечающей величине коллоидных частиц, и укрупнение — объединение в агрегаты молекул или ионов до частиц, приближающихся по размерам к частицам коллоидных систем. [c.114]

Полученные нами данные исследования кинетики флокуляции тонко-дисперсных суспензий, в которые добавлены растворы полиакриламида, указывают на возможность использования при оценке гидродинамического режима критерия Охе (е — порозность дисперсной системы). Методы вычисления порозности е достаточно хорошо известны и не вызывают затруднений при практическом определении критерия Са. [c.29]

На основе совокупности этих исследований автором сформулированы и обоснованы методы физико-химического управления процессами структурообразования в дисперсных системах и получения дисперсных материалов с заданными свойствами. [c.7]

В этой главе собраны работы, посвященные исследованию физических свойств воды в различных модельных и природных дисперсных системах, а также вблизи активных групп макромолекул и биополимеров. Сопоставление данных, полученных разными методами и для разных объектов, приводит к общему выводу об отличиях свойств воды в граничных слоях от ее свойств в объеме. Характер этих изменений существенным образом зависит от природы воздействующих на воду групп и поверхностей. Наиболее сильное влияние на структуру воды оказывают заряженные центры и полярные группы, способные к образованию водородных связей с молекулами воды. При этом оказываются важными эпитаксиальные эффекты — число и характер расположения активных центров на твердой поверхности. [c.6]

В этой главе рассматриваются вопросы учета сырой нефти при ее дальнейшей транспортировке, не затрагивая вопросов измерения дебита нефтяных скважин. Под сырой нефтью будем подразумевать любую нефть (жидкость), полученную после сепарации, без всякого ограничения содержания каких-либо примесей (воды, солей, механических примесей и т.д.) и перекачиваемую на установки подготовки нефти. Эта жидкость представляет собой сложную смесь нефти, растворенного газа, пластовой воды, содержащей, в свою очередь, различные соли, парафина, церезина и других веществ, механических примесей, сернистых соединений. При недостаточном качестве сепарации в жидкости может содержаться свободный газ в виде пузырьков - так называемый окклюдированный газ. Все эти компоненты могут образовывать сложные дисперсные системы, структура и свойства которых могут быть самыми разнообразными и, самое главное, не постоянными в движении и времени. Например, структура и вязкость водонефтяной эмульсии могут изменяться в широких пределах в процессе движения по трубам, в зависимости от скорости, температуры, давления и других факторов. Всё это создаёт очень большие трудности при учете сырой нефти, особенно при использовании средств измерений, на показания которых влияют свойства жидкости, например, турбинных счетчиков. Особенно большое влияние оказывают структура потока, вязкость жидкости и содержание свободного газа. Частицы воды и других примесей могут образовывать сложную пространственную решетку, которая в процессе движения может разрушаться и снова восстанавливаться. Поэтому водонефтяные эмульсии часто проявляют свойства неньютоновских жидкостей. Измерение вязкости таких жидкостей в потоке представляет большие трудности из-за отсутствия методов измерения и поточных вискозиметров. Измерения, проводимые с помощью лабораторных приборов, не дают истинного значения вязкости, так как вязкость отобранной пробы жидкости отличается от вязкости в условиях трубопровода из-за разгазирования пробы и изменения условий измерения. Содержание свободного газа зависит от условий сепарации и свойств жидкости. Газ, находясь в жидкости в виде пузырьков, изменяет показание объемных счетчиков на такую долю, какую долю сам составляет в жидкости, то есть если объем газа в жидкости составляет 2 %, то показание счетчика повысится на 2 %. Точно учесть содержание свободного газа при определении объема и массы нефти очень трудно по.двум причинам. Во-первых, содержание свободного газа непостоянно и может изменяться в зависимости от условий сепарации (расхода жидкости, вязкости, уровня в сепараторах и т.д.). Во-вторых, технические средства для непрерывного измерения содержания газа в потоке в настоящее время отсутствуют. Имеющиеся средства, например, устройство для определения свободного газа УОСГ-ЮОМ, позволяют производить измерения только периодически и дают не очень достоверные результаты. Единственным способом борьбы с влиянием свободного газа является улучшение сепарации жидкости, чтобы исключить свободный газ или свести его к минимуму. Для уменьшения влияния газа УУН необходимо устанавливать на выкиде насосов. При этом объем газа уменьшается за счет сжатия. [c.28]

По степени дисперсности углеродные компоненты наполнителя делят на коллоидно- и грубодисперсные системы. Коллоиднодисперсные системы обладают наиболее высокой удельной поверхностью благодаря малым размерам частиц (10—10 А). Малые размеры частиц и большая их удельная поверхность (20—. 300 м /см ) обеспечиваются специальными методами получения нефтяного углерода из газообразного и жидкого сырья при высоких температурах в газовой фазе. К таким нефтяным углеродам относят сажу. По принятому в нашей стране стандарту (ГОСТ 7885—77), сажи в зависимости от их влияния на прочностные свойства и износостойкость резины существенно различаются по активности. [c.80]

Стабильность является одним из основных свойств эмульсий, однако недостаточным для полной характеристики, так как необходимо знать геометрические и концентрационные параметры системы, т. е. размер капель и концентрацию их. Эти параметры зависят от метода получения и физических свойств гетерогенной системы (поверхностного натяжения, вязкости, плотности фаз и т. д.). Результаты дисперсного анализа и соотношение объемов непрерывной и дисперсной фаз наиболее полно характеризуют эти параметры. Зная объем дисперсной фазы Уф и общее число капель эмульсии п легко получить средний объем капли, входящий в уравнение (2) [c.421]

Из диспергационных методов особо следует выделить метод, использующий ультразвук, с помощью которого получают дисперсные системы, отличающиеся высокой однородностью размеров дисперсных частиц и высокой степенью измельчения. Чаще всего ультразвук применяют при получении устойчивых эмульсий. [c.271]

В своих опытах Перрен получил значения N0, очень близкие к полученным другими методами. Труды Перрена доказали универсальность молекулярно-кинетической теории и применимость ее к коллоидно-дисперсным системам. [c.308]

Хотя методы диспергирования все более совершенствуются, сравнение их с конденсационными методами получения дисперсных систем показывает, что для достижения максимальной дисперсности 1 10 —1 10" м пригодны только методы конденсации. Помимо того, что при методах конденсации получаются более высокодисперсные системы, чем в случае диспергирования, конденсационные методы практически не требуют энергетических затрат. Однако диспергационные методы имеют более важное практическое значение. [c.417]

Полученные тем или иным способом дисперсные системы обычно очищают от примесных молекул или ионов. Очищают также и дисперсные системы естественного происхождения (ла-тексы, сырую нефть, вакцины, сыворотки и др.). Среди методов очистки наиболее распространенным и важным является диализ, разработанный Грэмом. Для этой цели коллоидный раствор, подлежащий очистке, наливают в сосуд, который отделен мембраной от другого сосуда с чистой дисперсионной средой. В качестве полупроницаемой (проницаемой для молекул и ионов, но непроницаемой для частиц дисперсной фазы) мембраны применяют пергамент, целлофан, коллодий, керамические фильтры и другие тонкопористые материалы [3, с. 43]. В результате диффузии все растворимые молекулярные компоненты удаляются через мембрану во внешний раствор. Необходимый градиент концентрации поддерживают путем смены внешнего раствора. Очистка диализом длится обычно несколько суток повышение температуры способствует ускорению процесса, вследствие увеличения скорости диффузии. [c.24]

Важнейшие физические методы получения дисперсных систем — конденсация из паров и замена растворителя. Наиболее наглядный пример конденсации из паров — образование тумана. При изменении параметров системы, в частности при понижении температуры, давление пара может стать выше равновесного давления пара над жидкостью (или над твердым телом) и в газовой фазе возникает новая жидкая [c.25]

Накопление свободной поверхностной энергии при образовании дисперсной системы повышает вероятность обратного процесса-объединения частиц в агрегаты, —уменьшающего дисперсность. Поэтому цель любого метода получения — это не только достижение требуемой дисперсности, но и закрепление этого состояния, стабилизация системы. Условия устойчивости и стабилизации дисперсных систем рассматриваются в гл. ХП1. [c.27]

Химические методы создания пересыщения чрезвычайно богаты любая реакция, приводящая к образованию нерастворимого, а в случае конденсированных фаз и летучего продукта (или, наоборот, нелетучего — при взаимодействии газов), может использоваться в принципе для получения дисперсной системы. Однако при получении дисперсной системы в водной среде желательно использовать реакции, которые не связаны с присутствием большого количества электролитов, способных вызвать коагуляцию образующейся системы (см. гл. IX и X). Процессы образования дисперсных систем различной дисперсности и концентрации в результате химических реакций широко распространены в природе п используются в различных областях технологии. Ниже приведены некоторые типичные примеры получения дисперсных систем при различных химических реакциях. [c.135]

Конденсация. Все методы конденсации, или конденсационные методы, сводятся к тому, что частицы предельно раздробленного вещсства, т. е. вещества, находящегося в растворенном состоянии или в виде пара, когда его молекулы разобижены, подвергаются укрупнению, соединяясь друг с другом и образуя более крупные агрегаты. Процесс коггденсации вещества в состоянии отдельных молекул (или нонов) может произойти только в том случае, если это вещество пересыщает раствор или газовую смесь. Таким образом, кондеисациоиный процесс образования гетерогенной дисперсной системы происходит в две стадии 1) образование пересыщенного раствора или пара и 2) собственно конденсация из пересыщенного раствора или пара. Конденсационные методы отличаются от дисперсионных тем, что раз начавшийся процесс конденсации идет далее самопроизвольно и сопровождается отдачей энергии. Все усилия при искусственном иолучении гетерогенных дисперсных систем иосредством метода конденсации сводятся к получению пересыщенного раствора или пара, что может быть достигнуто двумя способами 1) понижением растворимости или давления пара путем охлаждения или замены растворителя или 2) образованием [c.189]

Лекция 12. Методы получения дисперсных систем. Диспергирование и конденсационные методы, энергетика, кинетика, примеры. Микро-гегерогенные системы эмульсии, суспензии, порошки, пены.. [c.217]

Для каждой НДС существует определенное распределение частиц в дисперсионной среде. При введении модификаторов происходит самопроизвольное диспергирование более крупных частиц с получением дисперсной системы с заметной концентрацией частиц дисперсной фазы, существенно превосходящих по величине молекулярные размеры. Наилучшие результаты диспергирования получаются при совместном применении механических и химических методов (комбинированное диспергирование). Дис-пергационные методы просты в применении, но они не могут быть использованы для получения дисперсных частиц размерами менее 1 —100 нм. В последнем случае применяются конденсационные методы. [c.65]

Аэрозоли — дисперсные системы с газообразной дисперсионной средой. По методам получения они подразделяются на дис-пергациоииые, образующиеся при измельчении и распылении веществ, и на конденсационные, получаемые конденсацией из пересыщенных паров и в результате реакций, протекающих в газовой фазе. По агрегатному состоянию и размерам частиц дисперсной фазы аэрозоли делят на туманы — системы с жидкой дисперсной фазой (размер частиц 10—0,1 мкм), пыли — системы с твердыми частицами размером больше 10 мкм и дымы, размеры твердых частиц которых находятся в пределах 10—0,001 мкм. Туманы имеют частицы правильной сферической формы (результат самопроизвольного уменьшения поверхности жидкости), тогда как пыли и дымы содержат твердые частицы самой разнообразной формы. К типичным аэрозолям относятся туман (НгО) размер частиц— 0,5 мкм топочный дым — 0,1 —100 мкм дождевые облака— 10—100 мкм 2пО (дым)—0,05 мкм Н2504 (туман) — 1 — 10 мкм Р2О5 (дым) — 1 мкм. Частицы высокодисперсных аэрозо- [c.184]

Это означает, что энергия Г ббса не должна увеличиваться с ростом межфазной поверхности (прн постоянном межфазном натяжении) илп с уменьшением размеров частиц. Самопроизвольный рост межфазной поверхности может произойти, только если поверхностная энергия будет компенсироваться увеличением эитро-инн системы, что имеет место прн диспергировании (повышении дисперсности). Такое явление получило название самопроизвольного диспергирования. Самопроизвольное диспергирование — основной метод получения термодинамически устойчивых систем, аналогичный растворению веществ при получении истинных растворов. [c.285]

До сих пор шла речь, в основном, вообще о структурно-механических (реологических) свойствах свободнодисперсных и связнодисперсных систем, обладающих коагуляционной и конденсационно-кристаллизационной структурой. Вместе с тем эти системы объедиияют большинство различных природных и синтетических материалов, используемых в народном хозяйстве. Поэтому знание общих закономерностей образования систем с определенными структурно-механич ескими свойствами помогает находить методы управления такими свойствами конкретных материалов. К важнейшим материалам относятся металлы, сплавы, керамика, бетоны, пластмассы и др. Как уже указывалось, их реологические свойства описываются типичной для твердообразных систем зависимостью деформации от напряжения (см. рис. VII. 15). Несмотря на небольшую пористость или даже ее отсутствие, все эти материалы полученные в обычных условиях, являются дисперсными система ми. Их структуру составляют мельчайшие частицы (зерна, кри сталлики), хаотически сросшиеся между собой. Технология пере численных материалов, как правило, предусматривает предвари тельный перевод исходного сырья в жидкообразное состояние которое позволяет различными методами регулировать структур но-механические и другие свойства продукта. Технологам, занимающимся получением материалов, очень важно знать механизм образования тех или иных структур, а также методы регулирования их свойств, в частности механических. [c.382]

Более корректными в этом отношении можно считать эксперименты, описанные п работе [43]. Из> 1алась агрегативная устойчивость нефтяных фракций, содержащих асфальтены. Порог осаждения асфальтенов в нефтяных дисперсных системах определяли простым отстоем модельных смесей в интервале температур 10-400°С, после чего отбирали пробы верхнего и нижнего слоев системы, из которых приготавливали растворы для определения их оптической плотности фотоколориметрическим методом. Содержание асфальтенов в анализируемых пробах определяли по предварительно полученным калибровочным зависимостям. В рассмотренном исследовании отсутствует прямое разбавление исходного испытуемого образца, однако можно предположить, что принятое естественное оседание частиц дисперсной фазы может быть искажено различными внешними факторами при значительной длительности процесса, что не позволит достичь требуемой воспроизводимости результатов измерений. [c.82]

Иордис в 1902 г. при изучении химических методов получения различных золей пришел к выводу, что состав коллоидных мицелл не соответствует тем веществам, которые должны образоваться в результате предполагаемой реакции. Иордис один из первых отметил, что дисперсная фаза золя всегда содержит в качестве примеси вещества, из которых она была получена. При удалении этих веществ, например, путем диализа, золь теряет устойчивость. На основании этого Иордис правильно считал, что примеси не безразличны для коллоидной системы, Согласно Иордису, коллоидная частица представляе г собой комплексное соеди-яение сложного состава. [c.240]

Дробление частиц дисперсной фазы при получении систем методом механического диспергирования, как правило, проводят в водной среде, Однако водные системы, если их частицы смачиваются органическими жидкостями, легко можно перевести в суспензии с неводной средой. Так, измельчение пигментов обычно ведут в воде, а затем, не высушивая, влажный пигмент смешивают с маслом, при этом гидрофобные частицы пигмента переходят в масло. Интересно, что для высокодисперсных коллоидных систем, полученных методом конденсации, этот способ замены среды обычно непригоден, так как при смешении гидрозоля с органической жидкостью частицы коллоидных размеров, как пр-авило, собираются на поверхности раздела жидкостей. [c.252]

По происхождению системы с газовой дисперсионной средой разделяют, как и все дисперсные системы, на диспергационные и конденсационные аэрозоли. Диспергационные аэрозоли, образующиеся при измельчении твердых тел или распылении жидкостей, как и лиозоли, полученные путем диспергирования, имеют довольно крупные частицы и, как правило, полидисперсны. Аэрозоли, полученные методом конденсации из пересыщенных, паров или в результате химических реакций, наоборот, обычно являются высокодисперсными системами с брлее однородными по размеру частицами. [c.341]

При получении коллоидных и микрогетерогенных систем с твердой дисперсионной средой методом диспергирования в расплавленной среде диспергируется газ, жидкость или твердое вещество. Такой расплав, обладающий еще свойствами жидкости, называется пирозолем. При охлаждении пирозоля он затвердевает и образует коллоидную или микрогетерогенную систему с твердой дисперсионной средой. Как мы видели на примере рубинового стекла, устойчивость пирозоля, а следовательно, и дисперсность системы с твердой средой можно повысить введением соответствующего стабилизатора. [c.398]

Методы измельчения веществ называют диспергаци-онными. Они широко используются в промышленности. Большое теоретическое значение для понимания явлений, происходящих в дисперсных системах, имеют конденсационные методы. Некоторые примеры получения [c.239]

Продолжается активное развитие ряда фугих направлений коллоидно-химической науки и смежных областей знания учения об аэрозолях (играющего важную роль в создании методов защиты окружающей среды от загрязнения) физикохимии электроповерхностных явлений, включая коллоидно-химические аспекты борьбы с коррозией термодинамики поверхностных явлений и фазовых равновесий в дисперсных системах, теории электрокинетргаеских и оптических свойсгв коллоидных дисперсий изучения коллоидных свойств дисперсий ВМС (включая методы получения полимерных покрытий, особенности латексной полимеризации) исследований специфических коллоидно-поверхностных эффектов в кристаллах особенностей смачивания и других поверхностных явлений в высокотемпературных системах. Энергично развивается физико-химическая механика природных дисперсных систем (глинистые минералы, уголь, торф и др.) конструкционных и строительных материалов (стали, сплавы, керамика, материалы на основе минеральных вяжущих веществ) контакта твердых поверхностей, трения, смазывающего действия. [c.14]

В это же время М. Фарадей разработал методы получения золей металлов (например, Аи, Ag) и показал, что коллоидные частицы в них состоят из чистых металлов. Таким образом, ко второй половине XIX в. сложился ряд представлений о жидких коллоидных растворах и других дисперсных системах. Обобщение в 60-х годах XIX в. этих взглядов, формулировка основных коллоидно-химических идей и введение термина и понятия коллоиды принадлежат Грэму. Изучая физико-химические свойства растворов, в частности диффузию, он обнаружил, что вещества, не кристаллизующиеся из раствора, а образующие студневидные аморфные осадки (АЬОз, белки, гуммиарабик, клей) обладают весьма малой скоростью диффузии, по сравнению с кристаллизующимися веществами (Na I, сахароза и др.), и не проходят через тонкие поры, например пергаментные мембраны, т. е. не диализируют, по терминологии Грэма. Основываясь на этом свойстве, Грэм разработал метод очистки коллоидов от растворенных молекулярных веществ, названный им диализом (см. главу II). После того, как был найден способ получения чистых объектов исследования, началось бурное развитие коллоидной химии. [c.18]

Важнейшие физические методы получения дисперсных си-стем —конденса ция из паров и замена растворителя. Наиболее наглядным примером конденсации из паров является образование тумана. При изменении параметров системы, в частности при понижении температуры, давление пара может стать выше равновесного давления пара над жидкостью (или над твердым телом) и в газовой фазе возникает новая жидкая (твердая) фаза. В результате система становится гетерогенной — начинает образовываться туман (дым). Таким путем получают, например, маскировочные аэрозоли, образующиеся при охлаждении паров Р2О5, ZnO и других веществ. [c.22]

Важнейщие физические методы получения дисперсных систем — конденсация из паров и замена р ас т в о р и т е л я. Наиболее наглядный пример конденсации из паров — образование тумана. При изменении параметров системы, в частности, при понижении температуры, давление пара может стать выше равновесного давления пара над жидкостью (или над твердым телом) и в газовой фазе возникает новая жидкая (твердая) фаза. В результате система становится гетерогенной — начинает образовываться туман (дым). Таким путем получают, например, маскировочные аэрозоли, образующиеся при охлаждении паров Р2О5, 2пО и других веществ. Для конденсации облаков с целью борьбы с ураганами, грозами, градом и другими явлениями, а также для искусственного дождевания используют распыление в атмосфере частиц аэрозолей, становящихся центрами конденсации (гл. XV), приводящей к образованию грубодисперсной системы. [c.24]

Подобно всем дисперсным системам, аэрозоли могут образовываться как путем диспергирования макрофаз, так и путем конденсации. Теоретическое описание этих процессов рассмотрено ранее в гл. IV. Аэрозоли, образующиеся в процессах диспергирования, как правило, имеют невысокую дисперсность и обладают большей полидисперсностью, чем аэрозоли, образующиеся в процессах конденсации. Диспер-гационные методы образования аэрозолей лежат в основе получения и использования многих важных материалов и препаратов. Это, например, получение порошков путем помола твердых материалов, разбрызгивание форсунками жидкого топлива (для интенсификации процесса горения), ядохимикатов для защиты растений от вредителей, лаков и красок при нанесении защитных покрытий и т. п. Б природе с возникновением аэрозолей путем диспергирования связано образование пыли. [c.273]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология