Защитное действие в коллоидных

Стабилизацию лиофобных дисперсных систем с помощью лиофильных коллоидов (в первую очередь, ВМС) называют защитным действием стабилизаторов (коллоидной защитой). Зигмонди предложил количественно оценивать защитное действие стабилизатора в золотых числах . Золотым числом называется максимальная масса стабилизатора (в миллиграммах), которая предотвращает коагуляцию 10 мл золя золота (изменение окраски от красной до синей) при добавлении 1 мл 10%-ного раствора хлорида натрия. Таким образом, чем больше золотое число , тем меньше защитное действие стабилизатора. Напрпмер, желатина имеет очень малое золотое число (0,01), что свидетельствует о ее сильном защитном действии. Несколько больше золотое число у гуммиарабика (0,5), еще больше у картофельного крахмала (20). Иногда за стандарт выбирают вместо золя золота золи серебра ( серебряное число ), конго рубинового ( рубиновое число ) и др. [c.340]

Коллоидные растворы подразделяют на гидрофобные (в неводных растворах лиофобные) и гидрофильные (в неводных растворах лиофильные). Гидрофобные частицы имеют малое сродство к воде, вязкость их невелика. К их числу относятся коллоиды иодида серебра, сульфида мышьяка (III) и многие другие. Гидрофильные коллоиды в значительной степени гидратированы, а после высушивания их твердые остатки гигроскопичны. Такими свойствами обладают, например, кремниевая кислота и некоторые другие сильно гидратированные оксиды. Устойчивость гидрофильных коллоидов выше, чем гидрофобных. Важным свойством гидрофильных коллоидов является их защитное действие на гидрофобные частицы. Введение лиофиль-ных веществ, таких, например, как желатина, повышает устойчивость гидрофобных коллоидов, имеющих такой же заряд. [c.99]

Примером практического использования защитного действия полимеров могут служить лекарственные бактерицидные препараты — протаргол и колларгол. Они представляют собой гидрозоли серебра, защищенные белками. Устойчивость этих золей так велика, что их можно высушить до состояния порошка, который в воде снова образует высокодисперсный золь. Адсорбированный на поверхности коллоидных частиц белок не снижает бактерицидного действия серебра. [c.265]

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]

Агрегативная неустойчивость (лабильность) коллоидных систем, применяемых в качестве промывочных жидкостей, является одной из важнейших технологических проблем бурения скважин. Промывочные жидкости постоянно находятся под действием многообразных коагулирующих факторов (температурные и динамические воздействия, загрязнение посторонними электролитами) и нуждаются в эффективно действующей коллоидной защите. Правильный выбор, точная дозировка так называемых защитных коллоидов , поддержание в системе необходимых условий стабильного существования коллоидных систем (например, рН-среды) имеют решающее значение для получения технологически применимых промывочных жидкостей. Защиту коллоидных систем наиболее эффективно осуществляют поверх-ностно-активными веществами (ПАВ), к числу которых относится большинство химических реа- [c.4]

Причиной защитного действия ВМВ является их адсорбция на поверхности коллоидных частиц, приводящая к созданию гидрофильной оболочки. В итоге гидрофобный золь приобретает свойства и устойчивость гидрофильного вещества. [c.203]

Зольные числа зависят от природы высокомолекулярного соединения и коллоидной системы. Например, защитное действие казеина по отношению к гидрозолю золота в 2500 раз больше, чем крахмала, а защитное действие казеина по отношению к золю конго рубина больше крахмала только в 50 раз. [c.84]

Такое же защитное действие на гидрофобные коллоиды оказывают поверхностно-активные вещества (ПАВ), но в этом случае большое значение имеет характер ориентации ПАВ в адсорбционном слое. Устойчивость коллоидных систем е водной среде более высокая, если полярные группы ПАВ адсорбционного слоя обращены в воду, так как только при этом увеличивается гидрофиль-ность поверхности. Установлено, что адсорбционные слои не всегда бывают сплошными. Во многих случаях стабилизация системы наступает при покрытии монослоем всего 40—60% поверхности коллоидных частиц, когда защитный слой имеет прерывный характер. Но максимальная устойчивость некоторых коллоидных систем зависит от образования полного мономолекулярного слоя (например, при добавлении желатина к золям золота или суспензиям кварца). [c.84]

Защитным действием по отношению к коллоидным растворам в воде обладают белки, полисахариды, пектиновые вещества. Механизм защитного действия сводится к адсорбции молекул высокомолекулярного вещества на поверхности частиц золя. Адсорбируясь на частицах гидрозолей, макромолекулы белков и других растворимых в воде полимеров располагаются на поверхности твердой фазы так, что их гидрофильные (полярные) группы обращены к воде. Благодаря этому усиливается гидратация частиц.(Если в состав полимера входят ионогенные группы, способные к диссоциации,. как, например, в белках, то защитный слой сообщает. частице и достаточно высокий электрокинетический потенциал. Гидратная оболочка и высокий электрокинетический потенциал придают золю необычную для него агрегативную устойчивость. Цля разрушения такого золя необходимо прибавить к нему такое же большое ко- [c.264]

Высокая устойчивость коллоидной системы сточных вод позволила предположить, что наличие в воде ПВС, содержащего 10-12 % ацетатных [рунп, приводит к стабилизации системы. Защитное действие раствора ПВС проверяли путем определения порога коагуляции золя Ре(ОН)з. Строение мицеллы может быть выражено следующим образом [c.98]

Иногда при определении защитного действия высокомолекулярного вещества вместо золя золота пользуются коллоидны ми растворами серебра, красителя конго-рубин, гидрата окиси железа и др. В этих случаях говорят соответственно о серебряном, рубиновом, железном и других числах. В табл. IX, 2 приведены значения этих чисел для некоторых защитных веществ. [c.305]

Механизм защитного действия сводится, как мы уже указывали, к образованию вокруг коллоидной частицы адсорбционной оболочки из высокомолекулярного вещества. Электронномикроскопические снимки непосредственно доказали наличие таких защитных оболочек. Например, адсорбционные слои из метилцеллюлозы на частицах полистирола имеют толщину 70—100 А. Защитный слой, если он образован из макромолекул, имеющих полярные или ионогенные группы, может обеспечивать индуцированную сольватацию частица и достаточно высокий -потенциал, что обусловливает повышенную устойчивость системы. Кроме того, согласно новейшим представлениям, стабилизация коллоидных частиц может происходить вследствие теплового движения и взаимного отталкивания гибких макромолекул, только частично связанных с частицами золя в результате адсорбции отдельных их участков (энтропийный фактор устойчивости). [c.305]

Устойчивость гидрофобных золей сильно повышается при введении в раствор даже незначительных количеств высокомолекулярных соединений, растворимых в дисперсионной среде (т. е. гидрофильных золей). Например, коагуляцию многих золей замедляют или предотвращают желатин, яичный белок, крахмал и даже сахар (перечислено в порядке уменьшения защитного действия). Это явление, называемое коллоидной защитой, объясняется адсорбцией этих веществ на поверхности частиц золя. При этом в результате определенной ориентации групп—ОН, —СООН, —ЫНг макромолекул образуются допол-.нительные устойчивые гидратные оболочки, препятствующие [c.421]

Устойчивость гидрофобных золей сильно повышается при введении в раствор даже незначительных количеств высокомолекулярных соединений, растворимых в дисперсионной среде (т. е. гидрофильных золей). Например, коагуляцию многих золей замедляют или предотвращают желатин, яичный белок, крахмал и даже сахар (перечислено в порядке уменьшения защитного действия). Это явление, называемое коллоидной защитой, объясняется адсорбцией этих веществ на поверхности частиц золя. При этом в результате определенной ориентации групп —ОН, —СООН, —ЫНг макромолекул образуются дополнительные устойчивые гидратные оболочки, препятствующие слипанию частиц. Кроме того, возможность электролитической диссоциации по этим группам изменяет (повышает) электрокинетический потенциал, что также способствует защите золя от коагуляции. [c.152]

Агрегативная устойчивость гидрофильных золей особенно велика, так как при наличии защитного действия одноименного заряда коллоидных частиц и общей гидратной оболочки добавляется еще защитное действие гидратной оболочки ядра ЬНаО. [c.175]

Определение железного числа для желатина. Железным числом называется минимальное количество миллиграммов сухого гидрофильного коллоида, которое проявляет защитное действие в отношении 1 л гидрофобного коллоидного раствора гидроокиси железа. [c.226]

Способность ВМС к образованию адсорбционно-сольватных слоев на поверхности частиц называют защитным действием и широко используют в практике. Например, коллоидные частицы кварца или металла, защищенного слоем белка, устойчивы и по своему поведению не отличаются от макромолекул белка. Вещество дисперсной фазы скрыто оболочкой, и частицы различного химического состава, защищенные одинаковыми оболочками, не различаются между собой по поверхностным свойствам (например, по значениям о, -потенциала и пр.). [c.251]

Р. Зигмонди предложил количественное определение защитного действия того или иного защитного коллоида — так называемое золотое число. Известно, что коллоидное золото, весьма чувствительное к прибавкам электролитов, в высокодисперсном состоянии имеет красный цвет. При уменьшении степени дисперсности золь золота приобретает голубой цвет. [c.339]

Механизм защитного действия достаточно хороига объясняется теорией Зигмонди, в основе которой лежит представление об адсорбционном взаимодействии между частицами защищаемого и защищающего золей. Более крупная частица гидрофобного золя адсорбирует на своей поверхности более мелкие макромолекулы ВМС с их сольватными (гидратными) оболочками, и в результате этого она приобретает лиофильные (гидрофильные) свойства. В данном случае коллоидные мицеллы необратимого гидрофобного золя предохраняются от непосредственного соприкосновения друг с другом, а следовательно, и от агрегации как в случае действия на такой золь электролита-коагулятора, так и в случае концентрирования золя. На рис. 121, а показана схема подобного защитного действия. Таким образом, высокомолекулярные соединения выступают в роли стабилизатора лиофобных (гидрофобных) золей, То, что именно на адсорбции основано защитное действие, подтверждается не только избирательным характером взаимодействия между макромолекулами ВМС и мицеллами, но и тем, что степень защитного действия увеличивается с концентрацией защищающего раствора ВМС только до полного адсорбционного насыщения поверхности мицелл защищаемого золя. [c.387]

Механизм защитного действия желатина можно представить следующим образом. Частицы желатина, окруженные жидкостными оболочками, адсорбируются на поверхности гидрофобных частиц. Если поверхностью коллоидной частицы АзаЗз будет адсорбировано достаточное количество частиц желатина, то жидкостные оболочки последних, сливаясь друг с другом, образуют на поверхности частицы гидрофобного коллоида жидкостную оболочку, придавая ему все свойства гидрофильного коллоида. [c.231]

Иногда для характеристики защитного действия ВМС вместо золя золота используются коллоидные растворы серебра (серебряное число), гидроксида железа (железное число) и др. [c.144]

Чуфаров отметил, что при перемешивании растворов торможение коррозии, вызываемое ингибиторами, сильно уменьшается. Бек и Гессерт также обнаружили уменьшение защитного действия коллоидных ингибиторов при перемешивании растворов. Причиной защитного действия ингибиторов они считали коагуляцию их частиц под действием [c.37]

Высокомолекулярные соединения и лиофильные коллоиды являются стабилизаторами по отношению к лиофобным золям. Так, если прибавить к раствору соли серебра небольшое количество желатина, белка (или некоторых продуктов распада его) и восстановить серебро до образования золя, то степень дисперсности коллоидного серебра в этих условиях получения оказывается более высокой и золь менее- подвержен влияниям факторов, вызывающих коагуляцию. Такой золь серебра можно путем выпаривания превратить в твердый продукт, который обладает способностью снова растворяться в воде, образуя золь. Вследствие защитного действия, которое в подобных случаях оказывают лиофильные коллоиды, повышая стабильность необратимых золей, их называют защитными коллоидами. При применении защитных коллоидов золи могут быть получены с более высокими концентрациями, чем обычна. Примером концентрираванного золя, получаемого с применением защитного коллоида, является медицинский препарат колларгол, содержащий более 70% серебра. [c.532]

Защитное действие проявляют и некоторые многофункциональные присадки к топливам (см. рис. 49), например присадка Dria in фирмы UOP [73]. С другой стороны, многие поверхностно-активные защитные присадки обладают в топливах диспергирующими свойствами. Это установлено, например, для сульфонатов, окисленных петролатумов и их солей и ряда других присадок [36, 49]. Это действие связывают с дифильной структурой поверхностно-активных присадок, их способностью к мицеллообразованию и другими коллоидными свойствами [19—21, 36]. Защитные присадки могут входить также в состав композиций присадок в тех случаях, когда необходимо придать топливу дополнительные свойства. [c.201]

Типичные гидрофобные золи легко коагулируют при ирибавле-НИИ к ним малых количеств электролитов (миллиграммы на литр). Раствор1л высокомолекулярных соединений, наоборот, обладают большой устойчивостью против коагулирующего действия электролитов. Многочисленными исследованиями было установлено, что растворы ВМС, будучи прибавлены к гидрофобным золям, сообщают им повышенную устойчивость к электролитам. Так, если к золю золота (гидрофобный коллоид) прибавить небольшое количество желатина, гидрозоль золота становится более устойчивым. При прибавлении электролитов даже в количествах, значительно превосходящих порог коагуляции, а также при длительном стоянии этот золь не испытывает практически никаких изменений. Если этот золь вы парит .. то при смешении сухого препарата с водой вновь образуется коллоидный раствор. Таким образом, типичный гидрофобный золь золота при прибавлении к нему желатина как бы приобрел свойства гидрофильного золя и стал обратимым. Подобное явление получило название защитного действия или просто защиты, а сами вещества, повышающие устойчивость гидрофобных золей, получили название защитных. [c.385]

Наконец, роль ориентации поверхностно-активных молекул в адсорбционных слоях приобретает особое значение в случае образования ими двухмерных гелеобразных структур, обладающих повышенными структурно-механическими свойствами, которые подробно исследовались Трапезниковым. Обладая довольно высокой упругостью и механической прочностью, подобные адсорбционные пленки могут эффективно защищать коллоидные частицы от возможности слипания. Это явление лежит в основе защитного действия желатины и некоторых мыл против коагуляции лиофобных коллоидов. Так, например, при добавлении всего 0,01 мг желатины на мл золя золота можно защитить его от коагуляции 1 мл 10%-ного раствора ЫаС1. Зигмонди назвал эту величину (0,01 мг) золотым числом желатины и определил подобные числа для ряда других веществ. Аналогичным образом было определено защитное действие в отношении золей серебра ( серебряное число ), конгорубинового ( рубиновое число ), серы, берлинской лазури, окиси железа (табл. 14), из которых методически наиболее удобно определение рубинового числа . [c.146]

В некоторых случаях прибавление весьма малых количеств вы-сокопол 1мера к гидрофобному золю приводит к прямо противоположному результату устойчивость золя резко понижается. Это явление называется сенсибилизацией или астабилизацией коллоидного раствора. Согласно теории П. Н. Пескова и Л. Д. Ландау астаби-лизация происходит тогда, когда защищающий высокополимер добавляют к гидрофобному золю в таких ничтожно малых количествах, которые ниже предельного порога его защитного действия, т. е. ниже его золотого или рубинового защитного числа. Иными словами, астабилизация наступает, когда частиц высокополимера не хватает иа. покрытие и защиту всей поверхности коллоидных частиц [c.387]

Коллоидная защита играет очень важную роль в ряде физиологических процессов, совершающихся в организмах человека и животных, Так, белки крови являются защитой для жира, холестерина и ряда других гидрофобных веществ. При некоторых заболеваниях содержание защитных белков в крови уменьшается, то приводит к отложению, например, холестерина и кальция в стенках сосуда (ар-тероскле чоз и кальциноз). Понижение защитной роли белков и других стабилизирующих веществ в крови может привести к образованию камней в почках, печени, протоках пищеварительных желез и т. п. С другой стороны, способность крови удерживать в растворенном состоянии большое количество газов (кислорода и углекислого газа) также обусловлена защитным действием белков. В данном -случае белки обволакивают микропузырьки этих газов и предохраняют их от слияния. [c.388]

Коллоидная защита чрезвычайно важна для фармации. Чем выше дисперсность и устойчивость лекарства, тем больше его терапевтический эффект. Например, суспензии сульфата бария стабилизируют полисахаридами, колларгол стабилизируют белком и т. д. Защитное действие зависит от лиофнльности высокомолекулярного вещества и сродства его к дисперсной фазе. Важную роль играет также энтропийный фактор. [c.202]

Рассчитывают по уравнению (21.4) пороги коагуляции. Строят на миллиметровой бумаге графическую зависимость порога коагуляции от концентрации ВМВ. Отрезок, отсекаемый на оси ординат, соответствует порогу коагуляции незащищенного золя. Если защитное действие ВМВ не проявляется, кривая будет параллельной оси абсцисс. С началом проявления коллоидной защиты на графике появится восходящий участок, так как пороги коагуляции будут повышаться. Точка пересечения горизонтального и восходящего участков соответствует защитному числу данного ВМВ, которое находят, опустив перпендикуляр на ось концентраций. По графикам ск=/(свмв) для разных ВМВ делают вывод об эффективности защитного действия. [c.204]

Механизм защитного действия можно объяснить тем, что макромолекулы ВМВ адсорбируются на поверхности коллоидных частиц, создавая адсорбционные сольватные слои, которые повышают гидро-фильность коллоидных частиц. Вследствие этого усиливается взаимодействие частица — растворитель. Сольватные слои обеспечивают большое расклинивающее давление при сближении двух частиц и препятствуют их слипанию. Защитное действие усиливается, если в адсорбционном слое ВМВ образуются гелеобразные структуры, обладающие повышенной прочностькт и упругостью (это относится, например, к желатину). [c.439]

Механизм защитного действия сводится, как мы уже указывали, к образованию вокруг коллоидной частички адсорбционной оболочки из высокомолекулярного вещества. Этот слой, если он образован из макромолекул, обладающих полярными или ионогенными группами, может обеспечивать сольватацию частички и достаточно высокий -потенциал, что обусловливает повышенную устойчивость системы. Стабилизующее/,действие этого слоя объясняется также и тем, что он мешает приближаться частичкам на расстояния, меньшие расстояний, на которые простирается действие молекулярных сил. Например, согласно новейшим представлениям стабилизация коллоидных частичек в результате адсорбции на них высокомолекулярных веществ может происходить вследствие теплового движения и взаимного оггалкива- [c.96]

Строго говоря, в качестве стабилизаторов дисперсных систем, в том числе и суспензий, можно использовать только такие ВМС, которые являются поверхностно-активными веществами и их надо было бы называть поверхностноактивными высокомолекулярными веществами (ПАВМС или ВМПАВ). Чтобы оказать защитное действие, молекулам полимера необходимо адсорбироваться на поверхности частшцл, а это может произойти только в том случае, если при этом уменьшится поверхностное натяжение на границе раздела фаз. Эти вещества отличаются от коллоидных ПАВ тем, что для них характерно возникновение структурно-механического фактора устойчивости. [c.205]

Наибольшее защитное действие отмечается при одноименных зарядах высокомолекулярного соединения и коллоида, так как в противном случае они взаимно нейтрализуют заряд и устойчивость большого объединенного комплекса, естественно, снижается. При избытке в смеси коллоидных частиц они могут адсорбироваться на высокомолекулярных веществах, причем возникает крупный малоустойчивым комплекс (рис. 94, б). Его устойчивость ниже, чем у каждого из компонентов смеси. Это явление называют аста-билизацивй коллоидного раствора. [c.215]

Тем не менее, коллоидно-химическая сторона разработки ЭФД еще далека от совершенства, поскольку необходимо обеспечить значительный и постоянный заряд частиц неизменность системы во времени высокую агрегативную устойчивость (наряду с седиментационной) в неводных средах (в водных процесс нарушается, вследствие выделения газов на электродах и электрокоагуляции). Агрегативной устойчивости обычно добиваются защитным действием макромолекул (см. раздел XIII. 6). Таким образом, специалисту по коллоидной науке открывается поле деятельности, почти необозримое. [c.201]

Наибольшая защитная способность проявляется в том случае, если заряды частиц обоих коллоидов одноименны. В кислой среде при рН=4,7 желатин заряжен положительно поэтому при адсорбции его на поверхности отрицательно заряженной частицы AsaSj общий заряд дисперсной фазы в коллоидном растворе будет понижаться. Наоборот, в щелочной среде желатин приобретает отрицательный заряд. В этом случае адсорбция частицами AsaSj отрицательно заряженных частиц желатина повышает стабильность золя не только вследствие защитного действия желатина, но также в результате повышения отрицательного заряда дисперсной фазы. Понятно, что количество желатина как защитного коллоида при прочих равных условиях в последнем случае должно быть меньше, чем в первом. [c.232]

Коллоидные растворы коагулируют пои невысокой концентрации электролитов. Однако устойчивость их может быть значительно повышена путем создания дополнительно на поверхности частиц адсорбционных слоев с повышенными структурно-механическими свойствами. Стабилизация лиофобного золя за счет добавления незначительной массы высокомолекулярных (лиофильных) соединений (желатина, казеината натрия, мыла, белков и пр.), способствующих образованию на поверхности частиц адсорбционно-сольватных слоев, полностью предотвращая коагуляцию электролитами, называется защитным действием стабилизаторов. Для количественной оценки защитных свойств различных веществ введено понятие золотого числа , под которым понимают ту минимальную массу стабилизирующего вещества (в мг), которую следует добавить, чтобы защитить 10 мл красного золя золота от коагуляции с появлением синей окраски при добавке к золю 1 мл 10%-ного раствора хлорида натрия. Например, золотое число желатины равно 0,008. Это значит, что 0,008 мг ее защищает 10 мл золя золота от коагуляции 1 мл 10%-ного раствора Na l. [c.160]

При условии Аз = Ао молекулярное взаимодействие коллоидных частиц Б присутствии лдсорбционных слоев равно их молекулярному взаимодействию в чистой дисперсионной среде. Знаменатель последней формулы содержит величину расстояния между поверхностями частиц, а не между адсорбционными слоями. Поэтому защитное действие высокомолекулярных веществ проявляется, если адсорбционные слои достаточно прочные и настолько толстые, что при h = 28i энергия молекулярного притяжения частиц сравнима с кинетической энергией, т. е. составляет 4-зрг. [c.58]

Исследования, проведенные с водой из р. Миссури, показали, что с минеральными частицами взвеси ассоциировано около 60% органических веществ [126]. С увеличением степени гидрофильности минеральных взвесей возрастает количество органических примесей, удаляемых коагуляцией, что указывает на более высокую адсорбционную способность гидрофильных минералов. С другой стороны, коллоидные частицы и макромолекулы органических веществ могут проявлять по отношению к частицам минералов защитное действие и затруднять их коагуляцию [119, 127]. Гуминовые вещества проявляют защитное действие по отношению к почвенным суспензиям, золям кремпекислоты, гидроокисям алюминия и железа. Этим объясняется, в частности, наличие растворенного железа в водах, богатых кислородом И28]. Максимальная адсорбция гуминовых веществ имеет место при низких значениях pH воды, когда их ДП близок к нулю (рис. II.4). [c.59]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология