Коллоиды удельная поверхность

Высокодисперсные системы с большой удельной поверхностью представляют собой предмет рассмотрения коллоидной химии. Поэтому поверхностные явления играют большую роль во всех процессах, протекающих в коллоидных системах. Так, в частности, многие коллоиды термодинамически неустойчивы. Коагуляции их препятствуют находящиеся на коллоидных частицах слои (ионные или молекулярные в зависимости от природы коллоидов). Известно, например, что мыло стабилизует эмульсии жира в воде. Молекулы солей жирных кислот адсорбируются при этом на поверхности частиц жира и мешают им коагулировать. [c.294]

Коллоидные растворы обладают большим запасом свободной энергии, а поэтому термодинамически неустойчивы. Огромная удельная поверхность дисперсной фазы создает избыток поверхностной энергии, которая, согласно второму закону термодинамики, стремится к наименьшему значению, что связано с уменьшением поверхности раздела между частицами и средой. Это вызывает переход системы в такое состояние, когда частицы объединяются, сцепляясь под действием молекулярных сил в агрегаты. В одних коллоидах объединение идет довольно быстро, в других сравнительно медленно. [c.111]

Коагуляция коллоидов. Коллоидные системы обладают различной устойчивостью. Все они стремятся к уменьшению свободной поверхностной энергии за счет сокращения удельной поверхности коллоидных частиц, что происходит при их стремлении к объединению. [c.154]

Высокодисперсные системы с большой удельной поверхностью представляют собой предмет рассмотрения коллоидной химии. Поэтому поверхностные явления играют большую роль во всех процессах, протекающих в коллоидных системах. Так, в частности, многие коллоиды термодинамически неустойчивы. Коагуляции их препятствуют находящиеся на коллоидных частицах слои. [c.382]

Своей активностью коллоидная фракция обязана в основном. очень малому размеру частиц по отношению к их массе. Благодаря большой удельной поверхности поведение частиц этой фракции определяется главным образом электростатическими зарядами на их поверхностях, которые способствуют развитию сил притяжения и отталкивания между отдельными частичками. Особенно активными коллоидами являются глинистые минералы. Это объясняется как формой (мельчайшие кристаллические пластинки или пакеты таких пластинок), так и молекулярным строением частиц, что приводит к образованию сильных отрицательных зарядов на их базальных поверхностях и положительных зарядов на ребрах. Взаимодействие между этими противоположными зарядами при низких скоростях течения сильно влияет на вязкость глинистых буровых растворов и является причиной обратимого структурообразования, когда раствор находится в состоянии покоя. [c.17]

Деление на коллоиды и ил на рис. 4.1 весьма произвольно и неопределенно, так как коллоидная активность зависит, во-первых, от удельной поверхности, которая меняется в зависимости от формы частиц, и, во-вторых, от поверхностного потенциала, определяемого атомной структурой. [c.132]

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 всех коллоидных систем, частицы которых суспендированы в инертной среде и образуют с ней физическую поверхность раздела, процесс диспергации означает значительное увеличение поверхностной энергии системы. Легко видеть, что если некоторое количество вещества в виде кубика в I см имеет общую поверхность 6 см , то это же количество вещества в виде кубиков в 1 х будет иметь общую поверхность 60 ООО см . Таким образом, удельная поверхность вещества (суммарная поверхность 1 см вещества) резко возрастает в диспергированном состоянии, приблизительно пропорционально уменьшению линейных размеров частиц. Значение этого фактора особенно велико для лиофобных коллоидов, частицы которых инертны по отношению к среде в этом случае увеличение удельной поверхности непосредственно связано с увеличением свободной поверхностной энергии, что лежит в основе наиболее характерных свойств лиофобных коллоидов. Благодаря большому значению поверхностных явлений для проблем коллоидной химии, необходимо вначале рассмотреть на простых примерах некоторые общие физико-химические свойства поверхностей раздела. [c.74]

Еще важнее тонина размола фосфорита чем меньше диаметр его частиц, тем выше их удельная поверхность, а следовательно, и возмон ность более тесного контакта с почвенными коллоидами, несущими на поверхности водородные ионы. Да и те кислоты, которые находятся в почвенном растворе, скорее взаимодействуют с мельчайшими частицами фосфоритной муки и переводят ее фосфаты в растворимые формы. [c.267]

Переходим теперь к рассмотрению тех свойств коллоидов, которые являются функцией их поверхности. Ранее уже указывалось, что по мере дробления кубика его удельная поверхность сильно возрастает [c.96]

Таким образом, при дроблении вещества быстро растет удельная поверхность. Совершенно очевидно, что в такой же степени растет и свободная поверхностная энергия. При значительном раздроблении вещества поверхностная энергия начинает играть значительную и даже решающую роль. Из приведенной таблицы видно, что удельная поверхность достигает громадных цифр при той степени раздробленности, которой характеризуются коллоиды. Естественно, что в коллоидных системах в связи с этим имеется огромная поверхностная энергия. [c.242]

Удельная поверхность у истинных растворов еще больше, однако на границе между растворителем и молекулами растворенного вещества поверхностная энергия уже отсутствует. Она возникает только на границе фаз у гетерогенных систем, в то время как любой истинный раствор является гомогенной дисперсной системой. Следовательно, наш вывод о качественном отличии между коллоидам и истинными растворами является отражением объективной реальности. [c.242]

Гапон Е. Н. Удельная поверхность почвенного гумуса. Коллоид, журн. , 9, 330, 1947 (в). [c.176]

Чрезвычайно большое развитие удельной поверхности и наличие в связи с этим значительного запаса свободной поверхностной энергии является характерной особенностью коллоидных систем, определяющей их важнейшие свойства. Одним из таких свойств коллоидов является их высокая адсорбционная способность, которая играет важную роль и в почвенных процессах. Почвенные коллоиды адсорбируют различные растворенные вещества, главным образом в виде ионов между почвенными коллоидами и растительными клетками корневой системы происходит обменная адсорбция, что играет существенную роль в.минеральном питании растений. Вторая отличительная особенность коллоидных систем заключается в их агрегативной неустойчивости. Под влиянием различных внешних воздействий, иногда весьма незначительных, а также самопроизвольно с течением времени в коллоидных системах происходят изменения, направленные обычно в сторону уменьшения степени дисперсности, т. е. в сторону укрупнения частиц. Это легко происходящее изменение степени дисперсности, которое влечет за собой изменение удельной поверхности и всех свойств, связанных с величиной поверхности, следует всегда иметь в виду при изучении коллоидных систем. [c.175]

II) Продукты, основной характеристикой которых является довольно небольшая удельная поверхность (порядка 1-100 кв.м/г.). Несмотря на то, что они имеют высокую плотность электрического заряда, эти продукты не имеют заметной адсорбционной емкости, и поэтому не могут быть обесцвечивающими агентами. С другой стороны, эти продукты в водной суспензии проявляют сильное электростатическое взаимодействие с коллоидами, облегчая или подавляя их коагуляцию, и поэтому пригодны для использования в качестве фильтрующих веществ. [c.363]

Минеральная часть почвы состоит из частиц, образующихся в результате выветривания коренной породы. С уменьшением диаметра частиц возрастает удельная поверхность твердой фазы и ее способность адсорбировать различные вещества. По размеру частиц почвы можно классифицировать следующим образом песок (самые крупные частицы размером >0,05 мм), пыль и глина (мельчайшие частицы размером менее 2 мкм, относящиеся к коллоидам). Такая классификация удобна тем, что позволяет представить механический состав почвы графически в виде треугольника механического состава (рис. 2.8). По этой классификации в минеральную часть суглинков входит около 40% песка, 40% пыли и 20% глины. [c.123]

В таких почвах, как песчаные, с содержанием органического вещества менее 0,1-1% вклад органического вещества в адсорбцию загрязнений минимален и Кос мало пригоден для описания этого процесса. В этом случае на адсорбцию влияет взаимодействие загрязнения с минеральным веществом почвы. Оно возрастает с уменьшением диаметра частиц и увеличением удельной поверхности минералов, а также с возрастанием ионообменной емкости (табл. 4.1). Поэтому твердая фаза песчаных почв способна удерживать гораздо меньше загрязнений, чем, например, суглинистых. Присутствие в последних глинистых коллоидов и аморфного неорганического материала, такого как гидроксиды железа, определяет высок 1е сорбционные свойства почвы. [c.268]

Представляется более целесообразным следующий подход [14, 37]. Главная общая особенность объекта физико-химии дисперсных систем — сильно развитая межфазная поверхность и, как следствие, больщое значение избыточной поверхностной энергии Гиббса. По существу это обстоятельство предопределяет все основные свойства разнообразных объектов коллоидной химии в очень широком диапазоне дисперсности, выходящем за рамки традиционной границы между разбавленными коллоидами и грубодисперсными системами. И хотя удельная поверхность, т. е. поверхность единицы массы дисперсной фазы, по мере перехода от коллоидно-дисперсных к грубодисперсным системам непрерывно падает, поверхность, отнесенная к единице объема дисперсной системы Зу, может даже расти лри переходе в область систем с существенно большим размером (диаметром) частиц дисперсной фазы, если этот переход компенсируется увеличением концентрации дисперсной фазы в единице объема ф. [c.32]

Ингредиенты резиновых смесей существенно влияют на стойкость резин к набуханию. Увеличение дозировок техуглерода и неактивных наполнителей сокращает содержание каучука в резине и повышает ее стойкость к набуханию. Активный техуглерод марок П-324, П-234, К-354 с большой удельной геометрической поверхностью и развитой структурой снижает диффузию жидкостей в каучуки. Введение каолина повышает маслостойкость, барита и техуглерода — химическую стойкость. Присутствие пластификаторов увеличивает набухание, поэтому их дозировки сокращают и подбирают вещества, не растворяющиеся в данной агрессивной среде. Повышенное содержание связанной среды, введение ультраускорителей или активных ускорителей повышает стойкость резин к набуханию. Защитные коллоиды (казеин, столярный клей) также увеличивают стойкость к набуханию. [c.201]

Как указывалось выше, лиофильные коллоиды характеризуются интенсивным взаимодействием дисперсных частиц со средой и термодинамической устойчивостью системы. Существуют различные точки зрения относительно того, какие коллоидные системы отнести к лиофильным и какова природа их устойчивости. Ребиндером и Щукиным была выдвинута и обоснована идея о том, что истинно лиофильными являются коллоидные растворы, в которых величина удельной свободной межфазной энергии о на поверхности диспергированных частиц меньше граничного значения а<10 Дж/ м , определяемого средней кинетической энергией броуновского движения. Согласно другой, феноменологической, [c.21]

Большое значение для технологии промывки и цементирования скважин имеют адсорбционные явления на поверхности раздела фаз. Тонкодисперсная твердая фаз а промывочных и тампонажных растворов является хорошим адсорбентом. В качестве адсорбен-тивов выступают защитные коллоиды в промывочных жидкостях, замедлители схватывания в тампонажных растворах и другие химические реагенты, вводимые в состав буровых жидкостей для регулирования их технологических свойств (понизители вязкости, водоотдачи и др.). Адсорбция широко используется при исследовании свойств твердой фазы коллоидных систем. Анализ изотермы адсорбции позволяет определить удельную поверхность твердой фазы (методом БЭТ), а также установить характер взаимодействия (физический или химический) адсорбтива с поверхностью адсорбента. [c.5]

Идентичность структурного мотива аморфного ШУ различных месторождений не позволяет объяснить его многофункциональность и одинаково высокую активность ШУ с разной удельной поверхностью(от 2 до 500 м /г) и пористостью (от 4.7 до 41 %). При этом установлена критичность агрегации наноструктурных элементов ШУ по отношению к внешним условиям (с применением МУРР и A M). Наноразмерные элементы, являющиеся наиболее подвижными составляющими ШУ могут бьггь переведены в водный коллоид. В полимерной пленке, полученной из этого коллоида выявлены вновь образующиеся агрегаты. [c.174]

Особенностью дисперсионных коллоидов является существование между частицами и средой действительной границы раздела фаз с определенной величиной поверхностного натяжения а. Основной вклад в изменение свободной энергии Р, вызываемое дроблением вещества, вносят находящиеся на межфааной поверхности атомы, число которых сравнимо с их числом в объеме, т. е. йР = ас13 (где 5 — удельная поверхность). [c.10]

Диатомитовая земля или диатомит, которые являются природными материалами, позволяют получить кремнезем болылого промышленного значения с удельной поверхностью и размерами частиц, приближаюшихся к области коллоидов. Промышленные продукты содержат частицы диаметром несколько микрон, но имеют тонкопористую скелетообразную структуру, которая дает удельную поверхность около 20 м /г [109]. Содержание кремнезема должно быть не менее 94%. Этот кремнезем образован из скелетообразных ячеек, по форме напоминаюших различные микроскопические дискообразные и нитеобразные водоросли. Это водоросли, именуемые диатомеями, обычно состоят из маленьких ячеек, которые окружены двумя полукруглыми стенками или створками прозрачного кремнезема толщиной в несколько миллионных долей дюйма и образованы из камер, напоминающих по форме кружева исключительной красоты и совершенства (рис. 25). [c.155]

Твердение при высушивании приписывается в первую очередь частицам почвы, имеющим коллоидные размеры. Как показали Маковер, Шоу и Александер [103] методами адсорбции азота, основная часть удельной поверхности почвы возникает благодаря коллоидам. Коллоиды различных почв имеют различную удельную поверхность. Монтмориллонит, галлуазит и бентонит имеют г.о-верхности, размеры частиц и плотности, подобные коллоидам почвы. Определение Эм.метом, Брупауером и Лавом [14] почвеиных коллоидов методами газовой адсорбции показало, что по крайней мере адсорбцией N2 и Аг можно оценить поверхности первичных частиц почвы независи.мо от размеров агрегатов и агломератов, в [c.209]

Содержание гигроскопической воды в почве зависит от количества перегноя и глинистых частиц в ней и служит косвеннным показателем ее механического состава. Чем больше удельная поверхность частиц почвы, т. е. больше в ней глинистых частиц, тем выше содержание гигроскопической воды. Органоминеральные коллоиды адсорбируют на поверхности своих частиц воду из воздуха и потому присутствие коллоидов почвы увеличивает содержание гигроскопической воды. [c.116]

Пестициды, вносимые в почву, утрачивают часть активности благодаря адсорбции их почвенными коллоидами. Степень адсорбции большинства пестицидов во многом зависит от содержания гумуса в почве. Большинство инсектицидов и почвенных гербицидов сильнее адсорбируются перегнойной почвой, чем суглинком и супесью. При адсорбции пестицидов важное значение имеет адсорбционная поверхность почвы и степень сродства ее данному пестициду (величина поверхностной энергии). Например, производные триазина легко адсорбируются отрицательно заряженными почвенными коллоидами благодаря катионному обмену. Сродство молекул этих гербицидов к органическому веществу почвы выше, чем к неорганическим глинным минералам, несмотря на почти равные удельные поверхности. Важное значение при этом имеет происхождение органического вещества. В отдельных фракциях перегноя — гумине, гуминовых кислотах и фульвокислотах — емкость адсорбции пестицидов снижается в соответствии с порядком перечисления адсорбентов. Симазин и атразин очень сильно адсорбируются также активированным углем. [c.52]

Так как коллоиды являются двухфазными системами, то в них существует поверхность раздела между фазами. В коллоидных системах принято определять так называемую удельную поверхность, т. е. поверхность, отнесенную к единице объема. Для ясности можно сказать, что удельная поверхность численно равна той суммарной поверхности, которой обладают все частички, полученные путем деления вещества, взятого в объеме 1 сл . Так, если кубик с ребром в 1 сл разделить на кубики с ребром в 10 см, то число их будет равно 10 . Суммарная поверхность этих кубиков равна громадной величине — 6 миллионов квадратных сантиметров, или 600 м . Это число есть в то же время и удельная поверхность коллоидной системы, частицы которой имеют линёйные размеры в 10 см. [c.174]

Гелевая природа органической части торфа и углей проявляется в их способности удерживать в своем объеме воду (коллоидальную влагу), в усадке при высушивании и набухании при увлажнении. Сильнее всего эти свойства представлены у торфа, с ростом степени углефикации они ослабевают. На стадии каменных углей гумолиты из гидрофильных коллоидов постепенно преврашаются в гидрофобные, не способные к самопроизвольному восстановлению коллоид-. ного состояния после высушивания. Но и каменные угли, и антрациты остаются высокодисперсными телами. Площадь поверхности раздела твердой фазы и воздуха (или влаги) в 1 г угля достигает 10—20 м. Такая большая поверхность обусловлена наличием в углях множества пор и трещин разнообразных размеров от 1 нм до сот микрометров. Удельная поверхность определяется наиболее узкими из них. [c.57]

Технология получения активных углей из отходов целлюлозно-бумалшой промышленности, заключаюш аяся в термическом обугливанпп органического вещества сырья и активации углеродного остатка, позволяет в определенных условиях варьировать свойства и удельный выход угля и соответственно затраты на его производство. Термообработка и активация могут увеличивать размер исходных макропор, в которых происходит адсорбция органических макромолекул или коллоидов. Кроме того, активация вызывает извлечение адсорбированных углеводородов и окисление части поверхности, химическая природа кото])ой [c.485]

Коллоидные системы, образованные мицеллами новерхностно-актив-ных веществ или высокомолекулярных соединений, являются термодинамически равновесными и при данных условиях устойчивыми. К ним можно применять термин лиофильные коллоиды (но, разумеется, не к истинным растворам тех же веществ, не содержащим коллоидных мицелл). Понятие лиофильный не означает какой-то исключительной способности к образованию мощных сольватных оболочек, оно указывает лишь на то, что величина удельной свободной поверхностной энергии на поверхности раздела с окружающей дисперсионной средой сравнительно невелика и соизмерима с энергией теплового движения мицелл. [c.40]

Лиофяльные коллоиды характеризуются интенсивным взаимодействием дисперсных частиц со средой и термодинамической устойчивостью системы. По Ребиндеру и Щукину [7], истинными лиофильньв1и являются коллоидные растворы, в которых величина удельной свободной меж-фазной энергии а на поверхности диспергированных частиц меньше граничного значения а< 10 Дж/см , определяемого средней кинетической энергией броуновского движения. Согласно другой, феноменологической, точке зрения, лиофильными золями следует считать коллоидные растворы, которые сохраняют стабильность даже в довольно концентрированных растворах солей. Их коагуляция наступает лишь при очень высоком содержании электролитов в растворе, причем (в отличие от лиофобных золей) коагулирующее действие здесь уже не зависит от знака и величины заряда противоиона, а определяется их положением в лиотропном ряду (Глазман, 1962—1969). [c.9]

Основные типы и конструкции атмосферных контактных сушилок. Вальцовые сушилки. Вальцовые сушилки являются сушилками непрерывного действия и предназначаются для сушки жидких органических или неорганических веществ (растворов, коллоидов и суспензий) различных удельного веса, концентраций и вязкостей (текучих, густых и пастообразных), применяемых в химической, пищевой, фармацевтической, дубильной и других отраслях промышленности. В качестве основной части они имеют один или два полых вращающихся вальца, обогреваемых изнутри паром, горячей водой или маслом. На поверхности этих вальцев происходит в течение одного оборота высушивание нанесенного тонким слоем жидкого или [c.178]

В процессе очистки определенную, хотя и не решающую роль играет межфазное натяжение на границе моющий раствор — жидкое загрязнение. Показано, что снижение межфазного натяжения при введении в раствор природных коллоидов (например, желатины) вызывает увеличение удельной поверхностп образующейся эмульсии и ее стабильности. Как известно, при низких значениях межфазного натяжения (менее 1-10 Н/м) наступает самопроизвольное эмульгирование органической фазы, которое может способствовать повышеншо эффективности удаления загрязнений с очищаемой поверхности при использовании пен. [c.162]