Структуры конденсационно-кристаллизационные

Возникновение фазы из пересыщенных растворов лежит в основе образования конденсационно-кристаллизационных структур при твердении минеральных вяжущих материалов. Исходное сырье в порошкообразном состоянии смешивают с водой до получения тестообразной массы, которая через некоторое время твердеет, При изготовлении бетонов и других строительных материалов вяжущие вещества смешивают с различными минеральными наполнителями (песок, гравий, щебень, шлак), а затем с водой. В результате затвердевания образуется монолитная масса, в которой частицы наполнителя прочно связаны затвердевшим вяжущим веществом. В качестве минеральных вяжущих используют ок-сиды [c.387]

По классификации П. А. Ребиндера гели делят на I) коагуляционные структуры и 2) конденсационно-кристаллизационные структуры. Коагуляционные структуры характеризуются небольшой прочностью. Между частицами дисперсной фазы в этих системах обычно сохраняются прослойки дисперсионной среды, благодаря чему проявляется некоторая пластичность или даже эластичность. Чем тоньше прослойки среды, тем больше механическая прочность структуры, но и больше ее хрупкость. [c.475]

Обычно в коллоидных системах образуются структуры смешанного типа, характеризующиеся преобладанием в первый период коагуляционных контактов и дальнейшим упрочнением связей между частицами с переходом к структурам конденсационно-кристаллизационного типа. Такой переход от одних структур к другим часто наблюдается в процессах, сопровождающихся увеличением концентрации системы, например, при высушивании суспензий или спекании материалов с коагуляционной структурой. [c.188]

Конденсационно-кристаллизационные структуры (хрупкие гели) образуются за счет химических связей между частицами либо путем сращивания кристалликов твердой фазы. Таким образом, между частицами дисперсной фазы возникают непосредственные фазовые контакты. Эти структуры жестки и хрупки они не способны к набуханию и в них не происходит синерезис. Прочность таких структур выше, чем коагуляционных, однако после механического разрушения химические и кристаллизационные связи не восстанавливаются самопроизвольно. Вследствие этого в таких системах отсутствуют тиксотропные свойства, а также эластичность и пластичность. Типичным представителем конденсационных структур является гель кремниевой кислоты. Кристаллизационные структуры образуются при твердении минеральных вяжущих материалов цементов, гипса, извести. [c.475]

Понятие агрегатного состояния обычно не применяют к полимерам. Как известно, различия между агрегатными состояниями определяются характером движения молекул и плотностью упаковки. Так, для твердых тел вращательное движение отсутствует, а существуют лишь колебательные движения, определяющие упругость и твердость тела. Полимеры не могут находиться в истинно твердом состоянии, как и в состоянии газа их можно отнести к структурам конденсационно-кристаллизационного типа (см. главу XIV). Для описания полимеров целесообразно использовать представления о фазовом состоянии вещества. Понятие фазы применяется здесь в структурном смысле и характеризуется порядком взаимного расположения молекул. В соответствии с этим любое вещество — низкомолекулярное и ВМС — находится в одном из трех фазовых состояний — кристаллическом, аморфном или газообразном (последнее для ВМС практически отсутствует). [c.307]

Как осуществляется переход от коагуляционно-тиксотропных структур к конденсационным (кристаллизационным) и наоборот Воздействием каких факторов можно вызвать эти переходы [c.205]

Коагуляция в первичном минимуме приводит к образованию конденсационно-кристаллизационной структуры, в которой частицы дисперсной фазы связаны химическими связями. В таких структурах частицы не могут двигаться относительно друг друга, и поэтому для них характерно разрушение без обратимого восстановления. Конденсационно-кристаллизационные структуры, как правило, обладают высокой прочностью и проявляют упругие свойства. Пластические свойства их выражены значительно слабее и связаны, главным образом, с природой вещества частиц. [c.188]

Конденсационно-кристаллизационные структуры не обладают тиксотропными свойствами и разрушение их носит необратимый характер, ибо места разорванных химических контактов блокируются, как правило, сольватными оболочками. [c.282]

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 и вторичному минимуму потенциальной кривой взаимодействия частиц, он предложил различать конденсаци-онно-кристаллизационные и коагуляционные структуры. Конденсационно-кристаллизационное структурообразование, отвечающее коагуляции в первичном потенциальном минимуме, осуществляется путем непосредственного химического взаимо- [c.417]

Большое разнообразие механизмов образования конденсационно-кристаллизационных структур характерно для материалов, процесс получения которых заканчивается спеканием. Процессы спекания лежат в основе технологии керамики, а также порошковой металлургии. Предварительной операцией является формование изделия, включающее составление и получение масс с коагуляционной структурой для изготовления изделий заданной формы и определенного качества. [c.388]

В промывочных жидкостях встречаются как коагуляционные (тиксотропно-обратимые), так и конденсационно-кристаллизационные (необратимо разрушающиеся) структуры. В тампонажных растворах образуются преимущественно конденсационно-кристаллизационные структуры. [c.5]

К конденсационно-кристаллизационным относятся такие структуры, в которых связи между частицами образуются за счет химических сил. Типичным примером таких систем является гель кремниевой кислоты, в котором химические связи образуются при полимеризации коагулированной кремнекислоты и ее последующего разложения с выделением воды [c.434]

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]

В конденсационно-кристаллизационных структурах связь между сталкивающимися частицами имеет химический (валентный) характер, что способствует образованию более прочного каркаса. В такой структуре каркас можно рассматривать как одну большую молекулу. Система при этом приобретает свойства твердого тела. Заключенная в ячейках каркаса жидкость в основной своей массе связана механически. [c.369]

Конденсационно-кристаллизационные структуры не пластичны. Характерным признаком таких структур является эластичность. Деформации, вызываемые в эластичных телах внешними силами, обратимы по прекращении деформации тело восстанавливает форму и размеры. Если усилия, приложенные к эластичному телу, превышают предел его прочности, происходит хрупкое разрушение структурного каркаса. Эластичностью обладают студни белковых веществ, крахмала, каучука и др. [c.369]

Возникновение и развитие всех этих пространственных структур происходит во времени путем сцепления или срастания частиц дисперсной фазы и приводит в системах с жидкой средой к изменению характера течения или к полному отверждению системы (переход золь гель), в системах с твердой средой — к повышению прочности и твердости (сплавы, керметы, САП и др.). Эти структуры охватывают весь объем дисперсной системы. В зависимости от природы действующих сил сцепления различают, по Ребиндеру, два основных типа структур коагуляционные и/конденсационно-кристаллизационные [18]. [c.268]

В настоящее время изданы обобщающие монографии, касающиеся физико-химической механики контактных взаимодействий металлов, дисперсий глин и глинистых минералов. Однако в области вяжущих веществ, в частном случае тампонажных растворов, такие обобщения практически отсутствуют. В этом направлении накоплен большой экспериментальный материал, который изложен в разрозненных статьях, в специальных журналах, информационных изданиях. Уже сейчас высказан ряд различных гипотез и предположений о механизме формирования дисперсных структур в твердеющих системах, которые требуют однозначной трактовки с позиций физико-химической механики с использованием данных об этих процессах, получаемых с помощью различных физических, физико-химических и других методов исследований. Поэтому, наряду с изданием монографии С. П. Ничипоренко с соавторами Физико-химическая механика дисперсных минералов , немаловажное значение имеет издание настоящей книги. Исходя из имеющихся экспериментальных данных в книге сформулированы некоторые принципы и закономерности формирования дисперсных структур на основе вяжущих веществ. Конечная задача физико-химической механики заключается в получении материалов с требуемыми свойствами и дисперсной структурой, с высокими прочностью, термостойкостью и долговечностью в реальных условиях их работь и в научном обосновании оптимизации технологических процессов получения тампонажных растворов и регулировании их эксплуатационных показателей. Для этих целей широко используется обнаруженный авторами в соответствии с кривой кинетики структурообразования цементных дисперсий способ их механической активации, который получил вполне определенную трактовку. В отношении цементирования нефтяных и газовых скважин разработаны глиноцементные композиции с применением различного рода поверхностно-активных веществ, влияющих на процессы возникновения единичных контактов и их прочность в пространственно-коагуляционной, коагуляционно-кристаллизационной и конденсационно-кристаллизационной структурах. [c.3]

Конденсационно-кристаллизационные структуры образуются в результате срастания частиц, т. е. возникновения первичных химических связей в процессах конденсации полимеров или кристаллизации нз растворов или расплавов. [c.269]

Структуры бывают коагуляционные и конденсационные (кристаллизационные). Первые образуются за счет слабых водородных связей или сил Ван-дер-Ваальса, легко разрушаются при механических воздействиях и через некоторое время могут самопроизвольно восстановиться. Это явление получило название тиксотропии. Примером тиксо-тропных систем могут служить золи Ре(ОН)з и УаОб, суспензии бентонитовых глин, минеральные краски, растворы некоторых полуколлоидных и высокомолекулярных соединений и др. Тиксотропные системы обычно проявляют пластичные свойства. [c.45]

Процесс разрушения ускоряется давлением вышележащего слоя гранул и особенно сильно в интенсивном режиме кипящего слоя . Эффективным путем предотвращения ускоренного разрушения адсорбентов и катализаторов является формирование оптимальной конденсационной (кристаллизационной) структуры с прочными фазовыми контакта,м и между составляюЩ ИМй гра-нулу частицами. [c.345]

Обратимость тиксотропии свидетельствует о том, что структурирование в соответствующих системах обусловлено межмолекулярными (вандерваальсовыми) силами — коагуляционно-тиксотропная структура (П. А. Ребиндер). Возможен и второй тип структуры — конденсационно-кристаллизационный, характеризующийся более прочной связью химического характера. В этом случае обратимость тиксотропных изменений нарушается. Пример такой системы — студень кремниевой кислоты. В студне кремниевой кислоты, получающемся при подкислении раствора силиката натрия минеральной кислотой, атомы кремния, соединяясь между собой через атомы кислорода, образуют длинные цепи. Между цепями также возникают поперечные связи (кислородные мостики), в конечном счете образуется пространственный каркас — конденсационно-кристаллизационная структура. Разрушение студня сопровождается необратимыми явлениями, т. е. после механического разрушения студня обломки каркаса не вступают в прочные контакты, которые приводили бы систему к восстановлению структуры. [c.265]

Согласно классификации, предложенной П. А. Ребиндером, структуры в коллоидных и микрогетерогенных системах могут быть разделены на коагуляционные (эластичные, тиксо-тропно-обратимые) и конденсационно-кристаллизационные (хрупкие, необратимые). Конденсационные структуры возникают вследствие сцепления при действии ван-дер-ваальсовых сил. Их возникновение характерно для золей с сильно сольва-тированными асимметричными частицами (золи Ге (ОН)з [c.433]

III тип — структуры конденсационные (кристаллизационные) с истинными фазовыми контактами, образующимися после отверждения прослойки между частицами твердых фаз (например, в результате кристаллизации или полимеризации), при спекании или пластической деформации частиц (например, при прессовании сыпучего материала). Прочность этих контактов обычно рыш9 1 мкН. [c.15]

Конденсационная структура может быть получена и при нон-денсагтии дисперсной фазы из пересыщенных паров, растворов или расплавов. При обра.човании и росте зародышей новой фазы из концентрированных пересыщенных систем может возникнуть непрерывный сетчатый каркас путем срастания и переплетения растущих частиц дисперсной фазы. Если эти частины представляют собой кристаллы, возникающие структуры называют кристаллизационно-конденсационными структурами тБсрдепия. [c.340]

В сплошной пространственной сетке илн каркасе, относящейся к конденсационным (кристаллизационным) структурам. ([)ормнруются самые прочные фазовые контакты. Такие структуры относятся к наиболее прочным — II типу. Все эти тниы структур имеют различную прочность и играют важную роль ири реализации технологии нефти. [c.130]

Если течение не является типичным свойством твердообразных систем, что особенно характерно для конденсационно-кристаллизационных структур, то реологические зависимости строят по отношению к деформации, а не к ее скорости. Типичная кривая зависимости деформации от напряжения для твердых тел показана на рис. VII. 15. Прямолинейный участок кривой ОА отвечает пропорциональности деформации напряжению сдвига в соответствии с законом Гука (VII. 3). До напряжения Ри отвечающего точке А, размер и форма тела восстанавливаются после снятия нагрузки. Важными параметрами такой системы являются модуль упругости (модуль Юнга) и модуль эластической деформации. Считают, что в суспензиях с коагуляционной структурой модуль упругости (модуль быстрой эластической деформации) характеризует твердую фазу дисперсий, а модуль медленной эластической деформации — пространственную сетку с прослойками дисперсионной среды (возможно скольжение частиц относительно друг друга без разрыва связей). Напряжение Р соответствует пределу текучести (правильнее — пределу упругости). С увеличением напряжения проявляется пластичность, а после его снятия — остаточные деформации. При напряжении Рг (точка ) происходит течение твердообразной системы. При дальнейшем увеличении напряжения до величины Рз (точка В), соответствующей пределу прочности, обычно наблюдается нег<оторое упрочнение тела, затем наступает разрушение системы. [c.380]

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]

Конденсационно-кристаллизационные структуры, возникающие при иепосредственном контакте частиц дисперсной фазы, как правило, получают из коагуляционных структур прн уменьшении толщины межчастичных слоев и их прорыве. Сначала образуются так называемые точечные (или атомные) контакты между частицами, когда площадь контакта пе превышает площади нескольких атомных ячеек. Связь в этих контактах кроме ван-дер-ваальсовых сил обусловлена также химическими силами. Прочность химических связей можно оценить по следующей формуле [c.385]

Образование конденсационно-кристаллизационных структур может происходить по разным механизмам. Реальные процессы етруктурообразования протекают по нескольким механизмам одновременно. Точечные, а затем и фазовые контакты возникают при удалении дисперсионной среды или ее связывании, например прн образовании гидратов. [c.385]

Течение процесса структурообразования по кривой / наиболее характерно для портландцементных суспензий в той концентрации, в которой они обычно применяются при цементировании скважин. Однако могут быть и другие формы кривой структурообразова1шя. Если в структуре суспензии явно преобладают контакты конденсационно-кристаллизационного типа, то в процессе иеремешиваиия по мере разрущения контактов происходит снижение эффективной вязкости (кривая 2). [c.111]

Наибольшее влияние на скорость структурообразования на ранних стадиях оказывает содержание алюминатных и алюмоферрит-пых минералов. Портлаидцементы с высоким содержанием трехкальциевого алюмината имеют более высокую скорость структурообразования. Продукты гидратации алюминатов и алюмоферритов дают четко выраженную картину конденсационно-кристаллизационного структурообразования с характерным для него необратимым разрушением структуры при перемешивании (см. рис. У.З, кривая 2) — при достаточно продолжительном перемешивании эффективная вязкость снижается, а после окончания перемешивания прочной структуры не образуется. Поскольку в составе портландцемента содержание этих минералов в сумме составляет менее 25 %, то разрушение первоначально образовавшейся конденсаци-онно-кристаллизационной структуры кристаллов фаз АР / и к т не оказывает вредного действия на последующий процесс структурообразования. При достаточно раннем прекращении разрушения первоначальной структуры ирочность конечной структуры может даже повыситься. [c.112]

Для регулирования ироцесса структурообразования применяют вибрационные, ультразвуковые, кавитационные, электрогидравли-ческие, электромагнитные, электрохимические и другие воздействия.. Все они направлены на ускорение процесса структурообразования и улучшение свойств образующегося цементного камня. Механизм их действия заключается в разрушении экранирующих пленок продуктов гидратации вокруг зерен цемента, препятствующих массообмену между зоной реакции и окружающей жидкой фазой п замедляющих тем самым процесс гидратации. Другое назначение этих методов состоит в разрушении коагуляционных и непрочных конденсационно-кристаллизационных контактов, образующихся на ранней стадии твердения. При этом улучшаются реологические свойства цементной суспензии (повышается ее подвижность) и улучшаются условия образования конечной структуры. [c.115]

Механизм процесса твердения аналогичен твердению портландцемента, т. е. оба компонента вяжущего вещества растворяются в воде, создают пересыщенный по отношению к продукту синтеза раствор, из которого он выкристаллизовывается в тонкодисперсном виде, образуя коагуляционную либо конденсационно-кристаллизационную структуру в зависимости от кристаллохимически.х особенностей продукта реакции. [c.143]

В зависимости от количественного соотношения контактов различного типа между частицами ДФ различают дисперсные структуры коагуляционные, псевдокоагуляционные, конденсационные, кристаллизационные, коагуляционно-ковденсационные и коагуляционно-кристаллизационные. При этом структуры с обратимыми по прочности контактами имеют универсальное значение, поскольку все виды дисперсных материалов в процессе формирования проходет через стадию образования структур с коагуляционными или атомными контактами [186... 193]. [c.97]

Дисперсные структуры с фазовыми контактами образуются, в самых разнообразных физико-химических условиях, в том числе при спекании и при прессовании порошков. Дисперсные структуры с фазовыми контактами, возникающие в процессе выделения (конденсации) новой фазы из метастабильных растворов или расплавов, принято называть конденсационными. Если при этом частицы, образующие структуру, имеют ярко выраженный кристаллический характер, то такие структуры называют конденсационно-кристаллизационными, или просто кристаллизационными (противопоставляя их конденсационным структурам из аморфных новообразований). Возникновение кристаллизационных структур лежит в основе получения поликристаллических металлов при литье и образования многих горных пород. В работах Е. Е. Сегаловой, В. Б. Ратинова, А. Ф. Полака и их сотр., раскрыта роль конденсационно-кристаллизационного структурообразования в процессе возникновения искусственного камня при твердении цементов и бетонов. Структуры такого типа образуются и при слеживании сыпучих, особенно сильно гигроскопичных материалов, т. е. при перекристаллизации, сопровождающейся разрастанием контактов между частицами, в условиях переменной влажности. Это осложняет многие [c.320]

Согласно П. А. Ребиндеру, структуры в коллоидных и микрогетерогенных системах можно разделить на коагуляционные (тик-сотропно-обратимые) и конденсационно-кристаллизационные (не-обратимо-ризрушающиеся). [c.315]

Примером системы, образовавшейся в результате конденсационно-кристаллизационной структуры, может служить студень кремневой кислоты. Анионы кремния 510з соединяются между собой через атомы кислорода и могут образовать длинные цепи ( 27). Между цепями могут возникать поперечные связи (кислородные мостики) и в конечном счете пространственная решетка силиката. Разрушение конденсационно-кристаллизационной структуры сопровождается необратимыми изменениями, т. е. после механического разрушения обломки каркаса не могут вступать в прочные контакты, которые приводили бы к восстановлению структуры. [c.369]

Ребнндер с сотрудниками в результате количественного исследования различных случаев структурообразования в коллоидных системах установил возможность образования двух типов структур коагуляционных тиксотропных, обратимо восстанавливающихся после механического разрушения, и конденсационно-кристаллизационных, необратимо разрушающихся при меха-ническо.ч воздействии. [c.233]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология