Коллоиды взаимодействия среда

В методах химической конденсации вещество коллоида получается с помощью той или иной химической реакции и выделяется ири этом в коллоидном состоянии. Эти методы основаны большей частью на таких взаимодействиях в растворах, которые приводят к образованию вещества в условиях, когда оно нерастворимо. Образуясь первоначально в молекулярно-дисперсной форме, оно стремится выделиться из раствора в осадок. Необходимо так подобрать условия проведения реакции (концентрация реагирующих веществ, pH среды, последовательность операций, температура, перемешивание и пр.), чтобы процесс агрегации, т. е. соединения молекул в более крупные частицы, прекращался на определенной стадии во избежание слипания частиц. Обычно этому способствует применение растворов достаточно низкой концентрации и медленное смешение их. [c.530]

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]

Выше была рассмотрена группа коллоидных систем, объединенных под общим названием лиофобных (гидрофобных) коллоидов, которые обладают сильно развитой физической поверхностью раздела и большим избытком свободной поверхностной энергии. Благодаря этому образуются ионные и молекулярные адсорбционные слои, которые и сообщают агрегативную устойчивость коллоидным частицам, тогда как стремление свободной поверхностной энергии лиофобных (гидрофобных) коллоидов к самопроизвольному уменьшению в силу второго начала термодинамики делает их термодинамически неустойчивыми. Весьма характерным свойством этих коллоидных систем является, как известно, слабое взаимодействие между веществами дисперсной фазы и молекулами дисперсионной среды. [c.326]

П. П. Веймарн и В. Оствальд предложили рассматривать свойства дисперсных систем только с позиции их степени дисперсности, не учитывая гетерогенности. Более общие представления о свойствах коллоидных растворов были развиты Н. П. Песковым, который подразделял коллоиды на два класса к первым он отнес коллоиды, которые самопроизвольно диспергируют в растворителе, образуя коллоидные растворы. Если вызвать коагуляцию такой системы, то в коагуляте окажется много растворителя. После удаления электролита (коагулята) коагулянт, как правило, сохраняет способность вновь диспергировать в растворителе. Второй класс коллоидов, по Н. П. Пескову, — это системы, у которых коагуляция необратима, коагулят (осадок), как правило, не содержит дисперсной среды. При этом только вторая группа коллоидных растворов представляет собой типичные коллоиды, инертные по отношению к дисперсионной среде. Как это ни парадоксально, но вещества, получившие впервые в истории науки название коллоиды (гуммиарабик, белки, крахмал), оказались не настоящими коллоидами. Водные растворы этих веществ в отличие от типичных коллоидов представляют собой гомогенные термодинамически равновесные системы, устойчивые и обратимые, т. е. представляют собой истинные растворы макромолекул высокомолекулярных соединений (ВМС). Различие двух типов коллоидов связано в значительной мере с гибкостью и асимметричным строением макромолекул. Последние взаимодействуют с растворителем (дисперсионной средой) подобно низкомолеку- [c.382]

Коллоидные системы, характеризующиеся слабым взаимодействием дисперсной фазы и дисперсионной среды (лиофобные коллоиды), отличаются принципиальной неустойчивостью и склонностью к уменьшению дисперсности со временем. Скорость процесса укрупнения частиц колеблется в очень широких пределах. Известны, например, золи золота, сохраняющиеся без видимых изменений десятки лет, и такие же золи, разрушающиеся в течение нескольких секунд при введении определенных веществ. Между термодинамической неравновесностью золей и скоростью их разрушения нет определенной зависимости. Характер временных изменений в системе можно установить только, изучая механизм укрупнения частиц в золях. [c.104]

Коллоидные растворы классифицируют по способности сухого остатка, полученного при осторожном выпаривании, растворяться в чистой дисперсионной среде. Системы, сухой остаток которых не способен самопроизвольно диспергироваться в дисперсионной среде, называются необратимыми (например, лиозоли металлов, гидрозоли иодида серебра и др.). Обратимыми коллоидными системами называются системы, у которых сухой остаток при соприкосновении со средой обычно сначала набухает, а затем самопроизвольно растворяется и образует прежнюю дисперсию (например, раствор желатины в воде или каучука в бензоле). Обратимость или необратимость коллоидной системы определяется отношением дисперсной фазы к дисперсионной среде. Дисперсная фаза обратимых коллоидов молекулярно взаимодействует с дисперсионной средой и поэтому способна в ней растворяться. По этому признаку дисперсные системы Делят на две основные группы лиофильные (обратимые) системы (истинно лиофильные и поверхност-но-лиофильные) и лиофобные (необратимые) системы. Если же дисперсионной средой системы является вода, эти два класса можно назвать соответственно гидрофильными и гидрофобными системами. Отсюда следует, что лиофобные коллоидные растворы являются типичными коллоидными системами, а лиофильные системы представляют собой не что иное, как растворы высокомолекулярных соединений. Существуют и промежуточные системы, которые трудно отнести к какому-либо одному из названных классов, например, золь 8102 и золи гидроксидов некоторых металлов. Лиофильные системы устойчивы, т. е. стабильны во времени, лиофобные системы неустойчивы и постепенно [c.17]

Молекулярно-кинетическая теория рассматривает коллоидные системы как частный случай истинных растворов дисперсную фазу — как растворенное вещество, дисперсионную среду — как растворитель. Это позволяет вполне удовлетворительно объяснить явления осмоса, диффузии,, седиментационного равновесия и другие неспецифические свойства коллоидов (т. е. свойства, не связанные с проявлением молекулярных взаимодействий на поверхности коллоидных частиц). [c.19]

В настоящее время деление коллоидных систем на две основные группы — лиофильные и лиофобные коллоиды — устарело, хотя названия гидрофильные и гидрофобные встречаются, но не как групповые, а как понятия, характеризующие взаимодействие между молекулами среды и дисперсной фазой. [c.114]

Коллоидное состояние характеризуется определенной дисперсностью (раздробленностью) вещества. Вещество в этом состоянии диспергировано до очень малых частиц или пронизано тончайшими порами эти частицы и поры невидимы в оптическом микроскопе, но превышают по размерам обычные молекулы. Поскольку раздробленное вещество находится всегда в какой-либо среде, с которой оно в большей или меньшей степени взаимодействует, свойства его нельзя рассматривать в отрыве от этой среды. Следовательно, коллоидные или дисперсные системы состоят из двух (или более) фаз дисперсной фазы (одной или нескольких)—совокупности частиц или пор — и дисперсионной среды, т. е. являются гетерогенными. Таким образом, коллоиды — это не вещества (как считали раньше), а гетерогенные системы, содержащие вещества в высокодисперсном состоянии. [c.5]

Коллоидная химия. В учениях о коллоидах рассмотрены структура, свойства и поведение систем, включающих частицы относительно больших размеров, часто не взаимодействующих с окружающей средой (лиофобные коллоиды) или образующих растворы, близкие к молекулярным (растворы высокомолекулярных соединений). Коллоидная химия выделилась в самостоятельный крупный раздел физической химии благодаря бурному развитию в последние десятилетия этой области науки, ее больщой роли практически во всех процессах, связанных с жизнедеятельностью организмов, и во многих природных процессах. [c.7]

Глубокое изучение процессов и характера взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды привело к тому, что коллоидные системы не могут рассматриваться как единое целое, а имеются две группы, резко отличные по взаимодействиям между частицами дисперсной фазы и дисперсионной среды лиофобные коллоиды и ра створы высокомолекулярных соединений (растворы ВМС), которые ранее назывались лиофильными коллоидами. [c.294]

К лиофобным коллоидам относятся системы, в которой частицы дисперсной фазы не взаимодействуют или слабо взаимодействуют с дисперсионной средой. Эти растворы получают с затратой энергии, и они устойчивы лишь в присутствии стабилизаторов. [c.294]

Лиофобные коллоиды, характеризующиеся слабым взаимодействием дисперсной фазы и дисперсионной среды, характеризуются неустойчивостью и склонностью к уменьшению дисперсности со временем. Избыток свободной поверхностной энергии, полученной частицами при их образовании, является, согласно второму началу термодинамики, основной причиной перехода в более устойчивое состояние, которое определяется укрупнением частиц. [c.336]

Все высокомолекулярные электролиты растворяются в полярных растворителях,.так как макромолекулы с ионогенными группами взаимодействуют с полярными жидкостями сильнее, чем с неполярными. Именно вследствие значительного взаимодействия высокомолекулярных, электролитов (белков) со средой (водой) высокомолекулярные вещества одно время называли лиофильными коллоидами. [c.469]

Все приведенные выше экспериментальные факты и даваемые им объяснения свидетельствуют о той исключительно важной роли, какую играет интенсивность взаимодействия частиц со средой в явлении устойчивости коллоидов. Остановимся более подробно на ряде данных, полученных авторами настоящей работы, подтверждающих важную роль ГС в устойчивости дисперсных систем. Объектами исследования являлись дисперсия 5Ю2, полученная помолом горного хрусталя с последующим выделением фракции ( 0,2—0,3 мкм), и дисперсия природного алмаза (размер частиц 0,5 мкм). [c.174]

Кроме классификации коллоидов по размерам частиц (или по удельной поверхности) существуют классификации по агрегатному состоянию (табл.1), структуре (свободно или связнодисперсные системы), межфазному взаимодействию дисперсной фазы и дисперсионной среды (лиофильные и лиофобные коллоиды). Особое место занимают растворы высокомолекулярных соединений (полимеров), которые являются по существу термодинамически устойчивыми истинными растворами. Однако размеры молекул полимеров значительно превышают размеры обычных молекул (в том числе и растворителя), поэтому данным растворам свойственны многие свойства обычных классических коллоидных систем. В настоящей работе из-за ограниченного объема рассматриваются в основном только классические коллоиды. [c.41]

Для характеристик взаимодействия между веществом дисперсной фазы и жидкостью дисперсионной среды служат понятия лиофиль-ность и лиофобность . Лиофильные дисперсные системы отличаются взаимодействием частиц со средой, самопроизвольным диспергированием и термодинамической устойчивостью. Если в качестве жидкой дисперсионной среды используется вода, то системы называют гидрофильными. Примерами лиофильных коллоидов могут служить глины, мыла, агрегаты высокомолекулярных соединений и т. п., образующие в водной или полярной среде неограниченно устойчивые дисперсные системы. [c.135]

Для получения растворов молекулярных коллоидов достаточно привести сухое вещество в контакт с подходящим растворителем. Менолярные макромолекулы растворяются в углеводородах (например, каучуки — в бензоле), а полярные макромолекулы — в полярных растворителях (например, некоторые белки — в воде и водных растворах солей). Вещества этого типа назвали обратимыми коллоидами потому, что после выпаривания их растворов и добавления новой порции растворителя сухой остаток вновь переходит в раствор. Название лиофильные коллоиды возникло из предположения (как оказалось, — ошибочного), что сильное взаимодействие со средой обусловливает их отличие от лиофобных коллоидов. [c.314]

Лиофильность и лиофобность коллоидов. Лиофиль-ностью называется способность частиц коллоида очень сильно и в большом количестве связывать молекулы дисперсионной среды, образуя сольватные оболочки. В противоположном случае, т. е. когда частицы не могут так сильно взаимодействовать с этими молекулами, говорят о лиофобиости коллоида. В частном случае водных коллоидных растворов в том же смысле пользуются терминами гидрофильность и гидрофобность . Разные коллоидные системы могут обладать различной степенью лиофильности. [c.507]

Использование теории Гуи — Чэпмена в ее первоначальной форме пренебрегает такими моментами, как дискретность заряда иона, конечный радиус иона, местная диэлектрическая поляризация среды и т. д. Ясность по этому вопросу внесена Хейдоном (1964) и Снарнейем (1962). Наиболее важное уточнение учитывает специфическую адсорбцию противоинов по теории Штерна последующее уточнение проведено Вервеем и Овербеком (1948). Однако с точки зрения стабильности коллоидов адсорбция Штерна способствует уменьшению эффективного поверхностного потенциала, применяемого для вычисления энергии взаимодействия, которое в любом случае ограничено довольно малыми значениями. [c.98]

Эта важная особенность высокомолекулярных соединений объясняется весьма большой способностью их молекул взаимодействовать с дисперсионной средой, что, собственно, и явилось причиной употребления термина лиофильность . Именно с лиофильностью связаны и свойства большой сольватируемости и растворимости высокомолекулярных соединений по сравнению, например, с рассмотренными ранее гидрофобными коллоидами. Эта особенность и обусловливает довольно резкие различия двух типов систем. Лиофобные золи могут существовать без видимых изменений только в очень незначительных концентрациях. Поэтому они обладают вязкостью, [c.175]

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]

Эта важная особенность высокомолекулярных соединений объясняется весьма большой способностью молекул взаимодействовать с дисперсионной средой, что, собственно, и явилось причиной для употребления термина лиофильность. Именно с лнофильностью связаны и свойства большой сольватируемости и растворимости высокомолекулярных соединений по сравнению, например, с рассмотренными ранее гидрофобными коллоидами. Эта особенность и обусловливает довольно редкие различия между лиофобными золями и растворами ВМС. Если лиофобные золи могут существовать без видимых изменений только в очень незначител15ных концентрациях и поэтому обладают вязкостью, мало отличной от вязкости чистой дисперсионной среды, и проявляют свои диффузионные и осмотические свойства в ничтожной степени, то растворы высокомолекулярных соединений могут длительно существовать в достаточно ощутимых молярных концентрациях, следовательно, обладают заметным осмотическим давлением и повышенной вязкостью. [c.329]

Следует отметить, что подобное деление коллоидных систем приближенно, так как нельзя провести резкого разграничения между суспензоидами и молекулярными коллоидами. Например, часто при взаимодействии суспензоидных частиц образуется гель со свойствами, сходными со студнями высокомолекулярных соединений. Кроме того, среди неорганических веществ много высокомоле- [c.73]

Фрейндлих высказал мнение, что обратимость и необратимость коллоидной системы определяется взаимодействием дисперсной фазы с дисперсионной средой. Дисперсная фаза обратимых коллоидов молекулярно взаимодействует с дисперсионной средой и поэтому способна в ней растворяться. Исходя из этого, такие коллоидные системы Фрейндлих предложил также называть лиофиль-ными коллоидными системами (от греч. слова лиос — жидкость, фило — люблю). Дисперсная фаза необратимых коллоидов неспособна взаимодействовать с дисперсионной средой, а следовательно, и растворяться в ней. Поэтому эти системы Фрейндлих назвал лиофобными (от греч. слова фобе — ненавижу). В том случае, когда дисперсионной средой системы является вода, эти два класса можно называть соответственно гидрофильными и гидрофобными системами (от греч. слова гидра —вода). [c.26]

ЛИОФИЛЬНОСТЬ и ЛИОФОБНОСТЬ коллоидов — характеристика интенсивности молекулярного взаимодействия коллоидов с вещесгвом среды (i частности с водой — гидрофильные н гидрофобные коллоиды). Чем более лиофильна поверхность дисперсной фазы, тем больше сольватация (см. Гидро-фильность и Гидрофобность). [c.148]

Суммарное изменение энергии Гельмгольца равно А А = = Аг7 — ТАЗ. Увеличение энергии Д17 не компенсируется увеличением энтропии, связанным с равномерным распределением твердой фазы в среде (Д5 смешения больше нуля). В итоге изменение энергии Гельмгольца АА > О, что и определяет невозможность самопроизвольного образования раствора коллоидов. Отсюда вытекает термодинамическая неустойчивость коллоидного раствора. При образовании растворов ВМС, характеризующихся сильным взаимодействием макромолекул с растворителем, изменение внутренней энергии А С/ <0 Соответственно изменение энергии Гельмгольца АА < 0 по этому образование таких растворов происходит самопроиз вольно образуются термодинамически устойчивые системы [c.415]

В связи о развитием химии полимеров задаваемая размерами частиц граница между коллоидами и истинными растворами стала еще более размытой . Дело в том, что высокополимерные вещества со значительно превыщающими 100 ммк линейными размерами макромолекул при наличии подходящих растворителей могут образовывать истинные растворы, тогда как агрегаты обычных молекул с гораздо меньщими диаметрами частиц являются типичными коллоидами. Следовательно, состояние вещества в данной промежуточной области определяется главным образом не самими размерами частиц, а характером их взаимодействия друг с другом и со средой. [c.612]

Общей характеристикой коллоидных растворов является свойство их дисперсной фазы взаимодействовать с дисперсионной средой. В этом отношении различают два типа золей. У одних золей частицы не имеют сродства к растворителю, слабо с ним взаимодействуют и образуют вокруг себя только тонкую оболочку из молекул растворителя такие коллоиды называются лиофобными (от греческого слова phobia — ненависть) в частности, если дисперсионной средой является вода, то такие системы называются гидрофобными, например золи металлов железа, золота, сернистого мышьяка, хлористого серебра и др. В системах, у которых между диспергированным веществом и растворителем имеется сродство, частицы приобретают более объемную оболочку из молекул растворителя. Такие системы получили название лиофильных (от греческого слова philia — любовь), а в случае водной дисперсионной [c.113]

Среди дисперсных систем коллоидные растворы занимают промежуточное положение между суспензиями и истинными растворами диаметр распределенных частичек в жидкой фазе коллоидного раствора колеблется от 1 до 100 ммк. Коллоидные растворы могут быть получены двумя различными- методами дисперсионным (уменьшением величины частиц более грубых дисперсных систем) и конденсационным (увеличением величины частиц истинных растворов, обладающих молекулярной или ионной дисперсией вещества). Коллоидные растворы называются также золями. В отличие от истинных растворов коллоидные растворы являются оптически неоднородными системами, так как световые лучи в них подвергаются светорассеянию этим объясняется опалесценция коллоидных растворов (различные окраски в отраженном и проходящем свете), что служит отличительным признаком коллоидных систем. Так как величина частиц коллоидного раствора одного и того же вещества колеблется в широких пределах, то окраска этих растворов может быть различной. Для коллоидных растворов характерны все явления, происходящие на поверхности раздела двух фаз, особенно процесс поглощения различных веществ на поверхности (адсорбция). Одним из продуктов адсорбции из растворов могут быть молекулы растворителя, в частности воды. Коллоидные системы, в которых частички неспособны взаимодействовать с дисперсионной средой (в частности, с водой), а следовательно, и не могут в ней растворяться, называются лиофобными (гидрофобными). Например, к гидрофобным коллоидам относятся коллоидные металлы, сульфиды. Лиофильные коллоиды характеризуются тем, что дисперсная фаза взаимодействует с дисперсионной средой и способна в ней растворяться. Если дисперсионной средой служит вода, коллоиды называются гидрофильными (например, желатин, клей и др.). Частички коллоидного раствора, помимо молекул воды, могут адсорбировать на своей поверхности ионьь [c.244]

В рассмотренных выше теориях не учитывают существования сольватного слоя жидкости с измененными свойствами на поверхности частиц. Между тем, вряд ли можно представить себе систему с полным отсутствием взаимодействия между веществами дисперсной фазы и дисперсионной среды, даже в случае типично гидрофобных коллоидов (например, золей металлов). Ориентация молекул в сольватных слоях приводит к свойствам, характерным для квазитвердых тел — высокой вязкости, упругости, сопротивлению сдвигу — и препятствующим взаимопроникновению слоев при сближении частиц. Наряду с кинетическими факторами (резкое уменьшение скорости вследствие высокой вязкости), следует учитывать и термодинамические необходимость затраты работы на преодоление упругих сил или на частичную десорбцию молекул сольватной оболочки при утончении зазора между частицами. Затрата работы приводит к увеличению потенциальной энергии, к подъему нисходящей ветви кривой II(Н) в области малых И. Влияние сольватных слоев должно резко искажать потенциальные кривые при к с1 где ё — расстояние от поверхности до границы скольжения жидкости. [c.259]

Если взаимодействие коллоидных частиц со средой незначительно, то золи называют лиофобными (гидрофобными), если оно выражено сильно, то золи называют лиофильными (гидрофильными). Частицы в лиофильных золях окружены сольватной (гидратной) оболочкой, делающей их более агрегативно устойчивыми по сравнению с лиофобными золями. Типичные гидрофобные золи — гидрозоли металлов (платины, золота, серебра и др.), неметаллов (серы, графита и др.), солей, не образующих истинных растворов в воде (Agi, As Sg и др.). Гидрозоли кремниевой и ванадиевой кислот, гидроксидов алюминия и железа (III) несколько приближаются к гидрофильным системам. Типичные лиофильные системы — водные растворы желатина и вообще разных белковых веществ, целлюлозы и др. Их раньше причисляли к лиофильным коллоидам. Но в настоящее время доказано, что растворы подобного рода высокомолекулярных веществ, а также синтетических высокомолекулярных веществ являются однофазными системами (Каргин, Слонимский и др.). В отличие от типичных коллоидных растворов указанные растворы только в некоторых отношениях сходны с типичными коллоидами медленная диффузия, неспособность проникать через животные и растительные пленки. Это объясняется тем, что в растворах высокомолекулярных веществ молекулы велики (см. гл. XIII) и соизмеримы с размерами коллоидных частиц. Но все же они являются молекулярно-дисперсными системами и по своей агрегативной устойчивости близки к истинным растворам низкомолекулярных веществ. По этой причине растворы высокомолекулярных веществ сейчас не причисляют к типичным коллоидным микрогетеро-генным системам. [c.176]

Подобные системы, строго говоря лиофобные, в которых при малой растворимости вещества дисперсной фазы в днсперсионной среде мала и энергия взаимодействия частиц в контакте близки по свойствам к истинно лиофильным коллоид- [c.290]

Наибольший успех теории дальнодействующих поверхностных ил электростатической и молекулярной природы связан с тем обстоятельством, что на ее основе оказалось возможным количественно объяснить устойчивость лиофобных коллоидов и роль электролитов в их дестабилизации. Лиофобные золи — зто коллоиды, частицы которых относительно слабо взаимодействуют с молекулами дисперсионной среды. Их взаимодействие поэтому может быть сведено к силам электростатического отталкивания, возникающим при перекрытии ионных атмосфер, и силам дисперсионного взаимодействия. Это было предположено уже в статье Кальмана и Вильштетера [1] и положено в основу теории медленной коагуляции слабо заряженных и высокодисперсных коллоидов одного из авторов [2, 3] данной монографии. Практически нулевая скорость коагуляции обеспечивает лгрегативную устойчивость дисперсной системы, т. е. устойчивость ло отношению к процессам агрегирования. [c.259]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология