Коллоиды структура частиц

Вблизи гидрофильных поверхностей плотность воды повышена и давление на стенке выше Рй- Структурная составляющая расклинивающего давления здесь положительна (П8>0). Резкое возрастание структурных сил отталкивания при утончении водных прослоек препятствует слипанию частиц гидрофильных коллоидов и обеспечивает устойчивость тонких пленок воды на гидрофильных поверхностях. В тех случаях, когда состояние поверхности является промежуточным между гидрофильным и гидрофобным, структура воды в граничных слоях изменена незначительно и структурное взаимодействие практически не проявляется. В этом случае взаимодействие м жду поверхностями, разделяющими водную прослойку, определяется, в соответствии с теорией Дерягина — Ландау—Фервея — Овербека (ДЛФО), молекулярной и электростатической составляющими расклинивающего давления [42, 43]. [c.16]

Пептизация. Пептизацией называется расщепление коагулята на первичные частицы с образованием золя. Хотя это явление противоположно коагуляции, ее рассматривают с тех же позиций, что и устойчивость коллоидов. Пептизация возможна лишь в тех случаях, когда не изменяется структура частиц в коагуляте, и частицы не сращиваются друг с другом. [c.118]

Этот последний факт может быть объяснен только предположением о наличии в растворе агрегатов, распадающихся при повышении температуры и этим увеличивающих осмотическое давление. Нужно отметить, что резкому увеличению осмотического давления с повышением температуры соответствует резкое уменьшение вязкости. Поэтому упомянутое выше первое объяснение является более свободным от возражений. В самом деле, неоднократно уже указывалось, что агрегаты, имеющиеся в растворе, построены не в виде компактных образований, как у лиофобных коллоидов, а представляют собой рыхлую структуру. Благодаря такой рыхлой структуре частица подобно губке пропитана жидкостью, которая входит в эту структуру и подвижность которой вследствие этого ограничена. Эта жидкость перемещается вместе с частицей. Поэтому объем свободной жидкости оказывается сильно уменьшенным, что и выражается уравнением Фикентчера и Марка. Таким образом, объем дисперсной фазы может быть представлен как сумма объемов [c.321]

Лиофобные коллоиды и растворы ВМС отличаются также и по структуре частиц, составляющих дисперсную фазу. Для лиофобных частиц характерной единицей структуры является м и-целла, представляющая собой сложный многокомпонентный агрегат с переменным числом адсорбированных ионов или молекул. Растворы ВМС представляют собой истинные растворы. [c.294]

Иммобилизованная вода 1 , которая удерживается в торфе чисто механическими силами и не обладает поэтому сколько-нибудь заметной энергией связи. К этой категории относится внутриклеточная вода (биологически иммобилизованная) — внк, вода, иммобилизованная внутри рыхлых структур частиц гидрофильных коллоидов и сетчатых гелеобразных структур — а также неподвижная вода замкнутых и тупиковых пор — стр- Механическое воздействие (диспергирование, сжатие) или сдвиг динамического дисперсионного равновесия при изменении внешних условий, а также разрушение структуры образцов могут приводить к переходу этой воды в свободную. Вода трех последних категорий по своим свойствам не отличается от свободной воды. [c.393]

Образующиеся в результате коагуляции и последующей седиментации золей осадки (коагуляты) характеризуются различной структурой. Частицы коллоидов в некоторых случаях увлекают за собой довольно значительные количества воды, образуя при этом рыхлые, студнеобразные осадки, называемые гелями. При слабом взаимодействии вещества коллоида с водой осадок получается обычно в виде тонких порошков или хлопьев. [c.77]

Если по оптическим и молекулярно-кинетическим свойствам суспензии и золи с твердой дисперсной фазой резко различны, то по агрегативной устойчивости они имеют много общего. Как правило, частицы суспензий, равно как и частицы лиофобных коллоидов, имеют на поверхности двойной электрический слой или сольватную оболочку. Электрокинетический потенциал частиц суспензий можно определить с помощью макро- или микроэлектрофореза, причем он имеет величину того же порядка, что и -потен-циал частиц типичных золей. Под влиянием электролитов суспензии коагулируют, т. е. их частицы слипаются, образуя агрегаты, В определенных условиях в суспензиях, так же как и в золях, образуются пространственные коагуляционные структуры, способные к синерезису. Явления тиксотропии и реопексии при соблюдении соответствующих условий проявляются у суспензий почти всегда в большей степени, чем у лиофобных коллоидных систем. [c.367]

Следовательно, эти работы полностью подтверждают положение о рыхлой, незавершенной структуре коллоид 1Ых частиц в момент их образования с вытекающими отсюда последствиями. [c.315]

Лиофобные коллоиды — взвешенные частицы твердых веществ в растворителе, сохраняющие структуру и фазовое состояние исходного материала и не способные к набуханию. К лиофобным коллоидам относятся суспензии глин, коллоидные растворы металлов, солей и т. д. [c.5]

Наших знаний о структуре высокомолекулярных органических коллоидов в настоящее время достаточно для того, чтобы многие их свойства вывести из строения. Например, растворы некоторых молекулярных коллоидов (желатины, целлюлозы и ее производных) обладают очень большой вязкостью. Их макромолекулы имеют удлиненную нитевидную форму (нитевидные макромолекулы) одно из измерений в несколько сотен и даже тысяч раз больше двух остальных. Растворы коллоидов со сферическими макромолекулами обладают вязкостью, незначительно превышающей вязкость чистого растюрителя. (Суспензоиды тоже имеют небольшую вязкость.) Менее подробно известна структура частиц молекулярных неорганических коллоидов, например гидратированной окиси кремния(1У). Некоторые замеченные у этого коллоида явления — старение и гисте- [c.548]

Высокомолекулярные соединения, адсорбируясь на поверхности частицы, образуют в поверхностном слое сетчатые и гелеобразные структуры, препятствующие объединению частиц. Их называют защитными коллоидами, а подобную стабилизацию структурно-механической. Например, гуминовые вещества являются защитными коллоидами по отношению к гидроксидам. [c.73]

Лиофобные коллоиды являются гетерогенными высокодисперсными коллоидными системами. К ним принадлежат большей частью системы из неорганических веществ в водной дисперсионной среде, которые и представляют наибольший интерес для нашего курса. Типично лиофобные коллоиды при выделении дисперсной фазы образуют осадки, порошкообразные по структуре и не содержащие значительных количеств дисперсионной среды. Впрочем, наряду с типично лиофобными коллоидами существуют и такие лиофобные в общем коллоиды, которые обладают уже некоторой, и иногда довольно значительной, лиофильностью. К ним принадлежат, например, гидрозоли кремнезема (точнее — кремневых кислот), гидроокиси алюминия и др. В таких коллоидах частицы дисперсной фазы связывают большие количества воды и могут в известных условиях удерживать значительную часть ее ири выделении из раствора, образуя при этом студнеобразные продукты. В определенных условиях такие золи способны даже застудневать (желатинироваться), не выделяя воды, т. е. полностью удерживая (и связывая) ее. [c.507]

Присадки, называемые диспергентами, выполняют в окисляющейся системе (топливо — продукты его окисления) в основном функции защитных коллоидов или пеп-тизаторов. Защитными коллоидами для растворов в углеводородной среде могут служить все поверхностно-активные вещества дифильной структуры [13] спирты, жирные кислоты и их соли, фенолы и их соли, амины и др. Действие защитных коллоидов усиливается с удлинением углеводородной цепи при полярной группе. Защитное действие лиофильных коллоидов по отношению к лиофобным объясняется адсорбционным взаимодействием их частиц. Концентрация добавляемого защитного коллоида имеет важное значение. При недостаточной концентрации или малой степени его дисперсности взаимодействие лиофильного и лиофобного коллоидов может привести к обратному результату — образованию крупных лиофобных агрегатов. Это придает неустойчивость коллоидной системе и повышенную чувствительность к внешним воздействиям (сенсибилизация), которая может, в свою очередь, привести к коагуляции и осаждению коллоидных частиц. [c.139]

Большинство растворов высокомолекулярных соединений и золи некоторых гидрофобных коллоидов способны при известных условиях переходить в особое состояние, обладающее в большей или меньшей степени свойствами твердого тела. Твердообразная текучая система, образованная коллоидными частицами или макромолекулами высокомолекулярного соединения в форме пространственного сетчатого каркаса, ячейки которого заполнены иммобилизованной жидкостью, называется гелем. Таким образом, гели или, как их еще называют, студни, представляют собой коллоидные системы, потерявшие текучесть в результате возникновения в них внутренних структур (опыт 118—121). [c.229]

Против такого жесткого разделения химических веществ на коллоиды и кристаллоиды высказался в 60-х годах XIX в. профессор Киевского университета И. Г. Борщов (1833—1878), который независимо от Грэма дал определение сущности коллоидного раствора (золя и коллоидной частицы. В частности, ои выдвинул идею о кристаллической структуре коллоидных частиц, высказал близкое к современному представление о коллоидной мицелле и наличии определенной связи между поверхностью коллоидных частиц и молекулами растворителя. Работы И. Г. Борщова позволяют считать его зачинателем русской коллоидной химии и одним и основоположников коллоидной химии как науки вообще. [c.280]

Лиофобные золи — гетерогенные (микрогетерогенные) системы, и в этом отношении их нельзя относить к истинным растворам. Лиофильные золи — однофазные системы, обладающие многими свойствами истинных растворов. Вследствие высокой поверхностной энергии лиофобные дисперсные системы термодинамически и кинетически не устойчивы. Лиофильные коллоиды устойчивы. От истинных растворов они отличаются размером частиц и формой (длинные нитеподобные и свернутые в клубок молекулярные структуры). [c.424]

По внутренней структуре частиц выделяют в отдельную группу мицеллярные коллоиды, их называют еще полуколлоидами. Они образуются из органических длинноцепочных молекул, обладающих дифильными свойствами т. е. неполярный радикал лучше взаимодействует с органическими (неполярными) жидкостями, а полярная часть молекулы (карбоксильная и другие группы) лучше взаимодействует с полярными молекулами воды. Мицеллы образуются за счет межмолекулярных дисперсионных сил, проявляющихся при контакте неполярных частей молекул. Образование таких коллоидов характерно для водных золей моющих веществ (например, мыла С17Нз5СООМа) и некоторых органических красителей с большими молекулами. Эта группа включает в себя синтетические поверхностно-активные вещества. [c.74]

Оптические свойства коллоидов тесно связаны с ра -мерами, формой и структурой частиц дисперсной фазы к поэтому имеют важное знатание при изучении коллоидных систем. [c.98]

Коллоидные системы в зависимости от состава и структуры частиц можно разделить на три основные группы дисперсионные коллоиды, ассоциативные или мицеллярные коллоиды и растворы макромолекулярных веществ. Последние получают растворением полимеров в соответствующих средах процесс сопровождается уменьшением свободной энергии, и, следовательно, возникающая система обладает термодинамической устойчивостью. То же самое относится и к ассоциативным коллоидам, самопроизвольно образующимся в растворах поверхностно-активных веществ (ПАВ) с концентрацией, превышающей критическую концентрацию мицеллообразования. Вопрос об устойчивости имеет наиболее важное значение для дисперсионных коллоидов аэрозолей, лиозолей, эмульсий и пен. В это состояние можно привести любое вещество либо дроблением компактного материала, либо конденсацией его молекулярного раствора. Задачи данной монографии ограничиваются рассмотрением дисперсионных коллоидов с жидкой дисперсионной средой. [c.10]

В работе [31] значительное внимание уделено изучению влияния условий получения коллоидных растворов и состава частиц на структуру последних (исходные компоненты, температура, содержание воды в осадке и т. п.). Обнаружена чувствительность ультрамикрокристаллов к условиям их зарождения и составу среды. Эти факторы отражались не только на размере, но и на форме частиц. В дальнейшем, используя новый в то время метод электронной микроскопии, был детально изучен сам процесс формирования таких частиц. Наиболее существенным результатом оказался обнаруженный В. А. Каргиным и 3. Я. Берестневой на примере коллоидного раствора пятиокиси ванадия (впоследствии и на других объектах) двухступенчатый характер процесса — вначале образуются глобулы аморфного вещества, которые впоследствии превращаются в кристаллы. В литературе встречались отдельные указания на присутствие в коллоидных растворах шарообразных (нуклеарных, как их называли) частиц [29]. Большой заслугой В. А. Каргина и 3. Я. Бе-рестиовой является то, что им впервые удалось, используя методы >ле-ктронографического и электронно-микроскопического анализов, проследить все стадии образования отдельной коллоидной частицы. На множестве объектов было показано, что образование частиц происходит через истинные расл воры, в которых при пересыщении образуются коллоид ные частицы, имеющие аморфную структуру и шарообразную форму. А затем, но мере старения золя, наблюдается. процесс кристалли.за-ции, начинающийся внутри частицы и постепенно всю ее захватывающий. [c.86]

Для лиофильных коллоидов вязкость является наиболее характерным свойством (рис. 20). Объясняется это уже указанной ранее особой рыхлой структурой частиц лиофила, которая способна механически захватьгвать некоторое (иногда очень значительное) количество жидкости и ограничивать движение последней. Эта ограниченная в своем движении жидкость перемещается вместе с частицей. Поэтому объем собственно жидкости, в которой диспергированы т оллоидные частицЫ, оказывается сильно преуменьшенным или, что то же, частичная (неаналитическая) концентрация золя оказывается сильно повышенной. Такое поведение показывают также и те из лиофобных систем, которые способны образовывать рыхлую структуру. Сюда относятся золи Ре(ОН)з, А1(ОН)з, УЮ5, 8Юз и т. п. [c.79]

Измерения в приборе Оствальда, проведенные для коллоидов с рыхлой структурой частиц, дают характерную кривую, которая большею частью хорошо охватывается вышеприведенным уравнением Гатчека. Несколько опытных данных подтверждают сказанное (табл. 21). [c.82]

Лапин, Структура частиц лиофильных коллоидов, Докт. дисс., М. 1941. [c.300]

Высокомолекулярные соединения (белки, полипептиды, поливиниловый спирт и другие), добавляемые для стабилизации дисперсных систем, называют з а щ и т н ы м н коллоида м и.. дсорби-руясь иа границе раздела фаз, онн образуют в поверхностном слое сетчатые и гелеобразиь1е структуры, создающие структурно-механический барьер, который препятствует объединению частиц дисперсной фазы. Структурно-механическая стабилизация Г меет решающее значение для стабтытзацин взвесей, паст, пен, концентрированных эмульсий. [c.313]

Лиофобные золи. Мы уже видели, что обязательными условиями устойчивости лиофобных золей являются очень зшшя размер частиц, наличие у них электричргких зарядов, одинаковых по знаку, и сольватация частиц. Первое предохраняет их от осе-даНИЯ, "второе и третье — от укрупнения в результате слипания, (коагуляции). Своим происхождением заряды коллоидных частиц обязаны адсорбционным процессам заряд появляется у частицы вследствие того, что частица данного коллоида пре имущее ственно (или избирательно) адсорбирует из раствора ионы того или иного вида в зависимости от природы коллоидного веш ества и от условий опыта. Чтобы выяснить ближе характер зтой адсорбции, обратимся прежде всего к результатам экспериментального изу- J чения структуры коллоидных растворов. [c.515]

Представление о структуре коллоидных систем затрудняется прежде всего тем, что коллоид может не содержать явно выраженных фаз. Известны коллоиды, состоящие из непрерывной сетки или пленок. Особым случаем, также относящимся к коллоидным системам, являются частицы, которые по одному или двум измерениям выходят за пределы коллоидных размеров [6, с. 10]. К такому роду систем относится модель структуры угля, предложенная Бенгхэмом (рис. 75). [c.214]

На поверхности белков имеется большое количество гидрофильных групп, которые обусловливают создание вокруг этих макроструктур почти сплошной водной оболочки. Гидрофобные радикалы аминокислот, образующие полипептидные цепи, обращены преимущественно внутрь структуры. Несмотря на это, некоторое количество воды может быть связано и внутри белковых макроструктур. Часть гидрофильных групп может содержаться и во внутренних отделах белковых макроструктур кроме того, некоторая часть воды может быть замкнута внутри этих структур в своеобразных ячейках , образованных гидратированными полипептид-нымн цепочками. И, наконец, дипольные молекулы воды могут попросту вклиниваться в водородные связи, не нарушая при этом их прочности. Принято различать интермицеллярную воду, находящуюся в свободном состоянии между отдельными белковыми макромолекулами, и интрамицеллярную воду, находящуюся внутри белковых глобул. Для устойчивости коллоидиых частиц имеет значение только вода, создающая внешнюю водную оболочку. Именно она и препятствует столкновению и объединению белковых макромолекул. [c.339]

В 30—40-х годах XX века была выяснена химическая природа первичных частиц обратимых (лиофиль-ных) коллоидов, оказавшихся макромолекулами. В связи с этим от колдюидной химии отделилась новая химическая дисциплина — физическая химия высокомолекулярных соединений. Однако в силу исторических причин, общности молекулярно-кинетических свойств лиофильных и лиофобных К0.ПЛ0ИД0В, частого образования гетерогенных структур в молекулярных коллоидах, а также существования многочисленных композиций из высокомолекулярных соединений и высокодисперсных систем (например, [c.296]

Обычно пептизируемость коагулятов уменьшается со временем в результате развития точечных контактов между первичными частицами происходит упрочнение коагуляционных структур. Подобное самопроизвольное изменение свойств коллоидных растворов, коагулятов, студней и гелей называют старением коллоидов. Оно проявляется в агрегации частиц дисперсной фазы, в уменьшении их числа и степени их сольватации (в случае водных растворов — гидратации), а также в уменьшении поверхности раздела между фазами и адсорбционной способности. [c.313]

Практически измерение осмотического давления используют для определения величины частиц высокомолекулярных соединений, которые в отличие от типичных коллоидов являются сравнительно концентрированными, кроме того, устойчивость растворов ВМС не требует присутствия электролитов. Удается получать сравнительно концентрированные коллоидные растворы Ге (ОН)з, УаОй, А120а, 810.2, частицы которых имеют форму нитей. Их агрегаты образуют рыхлые губчатые структуры и связывают большой объем жидкости. Поэтому для расчета их осмотического давления формула (XIII.3.1) должна быть скорректирована [c.405]

Коллоиды и эмульсии. Коллоиды и эмульсии имеют много общих диэлектрических свойств. Диэлектрическое поведение водных коллоидных растворов определяется структурой коллоидных частиц. На величине диэлектрической проницаемости сказываются также физико-химические свойства коллоидов, такие, как тиксотро-пия, анизотропия, образование мицелл. У гидрофильных коллоидов (желатин) часть молекул воды внедряется в мицеллы и не участвует в ориентационной поляризации. Вода, связанная в мицеллах, в отличие от свободной имеет диэлектрическую проницаемость е к2. Так как при явлениях тиксотропии происходит связывание или освобождение молекул растворителя, то это сопровождается изменениями диэлектрической проницаемости. [c.255]

Уравнения (12), (13) и (14) дают лишь общее представление об электропроводности коллоидов необходимо, как это ранее показано, учитывать дополнительное влияние ряда величин диэлектрической проницаемости и вязкости жидкости, потенциала к толщины двойного слоя, заряда и радиуса частиц. Тем не менее прямое измерение электропроводности позволяет судить о заряде мицеллы, количестве всех противоинов и, таким образом, о структуре двойного электрического слоя. [c.92]

Структурно-механическая стабилизация — надежный фактор устойчивости коллоидов и находит широкое производственное применение. В качестве примера можно указать на стабилизацию суспензий минеральных вяжущих строительных материалов (цемента, извести, гипса) в процессе их гидратационнйго твердения—стабилизацию, осуществляемую различными поверхностно-активными веществами лигносульфонатами кальция (пластификатор ССБ), олеиновой кислотой и органическими соединениями типа полуколлоидов. Небольшие добавки этих веществ содействуют адсорбционному и химическому диспергированию при гидратации и гидролизе твердых частиц (см. гл. V) и изменяют кристаллическую структуру (адсорбционное модифицирование). Так, например, в трехкальциевом алюминате ЗСаО-АЬОз (составная активная часть цемента) происходит изменение от правильных гексагональных табличек до ните- и палочкообразных частиц, тонких иголочек. В результате в системе накапливается коллоидная фракция, резко возрастает скорость гид- [c.128]

Эритроциты в крови можно по ряду свойств рассматривать так же, как частички гидрофобной эмульсии. На их поверхности адсорбированы молекулы белков, аминокислот и ионы электролитов. Все они сообщают эритроцитам определенный отрицательный заряд, а противоионы создают некоторый диффузный слой. При различных патологических процессах в организме, когда в кровн увеличивается содержание некоторых видов белков (либо особого глюкопротеида, относящегося к а-глобулинам, либо при инфекционных заболеваниях Y-глoбyлинoв), происходит процесс, очень напоминающий ионообменную адсорбцию место ионов электролитов на поверхности эритроцитов занимают белки, заряд которых ниже, чем у суммы замещенных ими ионов. В результате заряд эритроцитов понижается, они быстрее объединяются и оседают (ускоряется реакция оседания эритроцитов — РОЭ). Этот процесс зависит еще от ряда факторов содержания других белковых фракций и мукополисахаридов, концентрации эритроцитов в крови, наличия в крови микробов, наконец, расположения сосуда, в котором наблюдается РОЭ (в частности, скорость ее выше в наклонно расположенном капилляре). Оседание эритроцитов протекает сходно с процессом седиментации гидрофобного коллоида. Как показали исследования при помощи микрокинематографии (Кигезен), к имеющимся в крови агрегатам и монетным столбикам присоединяются отдельные эритроциты укрупнившиеся агрегаты оседают вначале быстро, а потом медленнее, так как в нижних частях капилляров их расположение становится настолько плотным, что частично сохранившиеся у них заряды начинают в большей мере противодействовать сближению частиц. Структура этого осадка напоминает губку чтобы его уплотнить, необходимо выжать оттуда воду, причем чем плотнее осадок, тем труднее это достигается. Поэтому в клинических исследованиях обычно не ожидают завершения оседания эритроцитов, а регистрируют результаты спустя 1—2 ч после начала реакции. Учитывая, что скорость процесса меняется на разных этапах, было предложено изучение его динамики измерением величины оседания эритроцитов каждые 15—30 мин (так называемая фракционная РОЭ). Этот метод представляет значительный интерес и находит широкое применение. [c.167]

Для гидратации белка наибольшее значение имеют пептидные связи, за счет которых притягивается примерно /3 всей гидрата-ционной воды. В общем частицы гидрофильных коллоидов связывают значительные количества воды так, 1 г сухого крахмала при растворении связывает 0,18 г воды, 1 г яичного альбумина (белка) — 0,35 г воды, 1 г карбоксигемоглобина — 0,353 г воды. Связанная полярными группами вода приобретает новые качества, приближающие ее к твердому веществу ее молекулы имеют уплотненное расположение, свойства воды как растворителя понижены, она не замерзает при низких температурах и т. п. В свою очередь, гидратированное вещество также приобретает иные свойства повышается его устойчивость в растворе, уменьшается скорость диффузии и др. Вязкость и скорость образования внутренних структур в этих растворах значительно выше, чем в коллоидных. [c.174]