Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий



Следующая страницаСодержаниеПредыдущая страница

4.6. Устойчивость. Коагуляция.
Структурообразование

91. КИНЕТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ - устойчивость коллоидных систем к оседанию. Определяется способностью частиц к броуновскому движению.

В качестве меры кинетической устойчивости принимается гипсометрическая высота, т.е. высота, на которой частичная концентрация уменьшается в 2 раза.

92. АГРЕГАТИВНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ - способность системы к сохранению постоянной дисперсности.

Для коллоидных систем специфична агрегативная неустойчивость, так как лиофобные системы обладают большим запасом свободной энергии на границе раздела фаз, поэтому всегда возможен процесс агрегации (слипания) частиц и уменьшение общей поверхности дисперсной фазы.

Для придания агрегативной устойчивости требуется введение стабилизатора.

93. СТАБИЛИЗАЦИЯ - процесс создания защитных ионных или молекулярных слоев на межфазных границах, которые придают системе агрегативную устойчивость.

94. СТАБИЛИЗИРУЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ - способность растворов вещества (обычно ПАВ) сообщать устойчивость дисперсной системе против агрегации и седиментации путем образования на поверхности частиц дисперсной фазы защитного адсорбционного слоя. Такие вещества называют стабилизаторами.

95. ЗАЩИТНЫЕ КОЛЛОИДЫ - высокомолекулярные вещества, способные стабилизировать дисперсные системы, предотвращая коагуляцию (флокуляцию) и седиментацию частиц путем образования адсорбционной защитной оболочки вокруг частиц дисперсной фазы.

96. ЗАЩИТНОЕ ЧИСЛО - число миллиграммов высокомолекулярного соединения, которое необходимо добавить к 10 мл. стандартного золя для того, чтобы предотвратить его коагуляцию при введении 1 мл 10%-ного раствора хлорида натрия. При использовании в качестве стандартного золя золота, защитное число называют золотым

97. РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ.

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ- дополни­тельное давление, возникающее при перекрытии двойных ионных слоев за счет электростатических сил, обусловленных избыточной концентрацией ионов в зоне перекрытия по сравнению с их концентрацией в объеме раствора. Это давление противодействует вытеканию жидкости из зазора между частицами, раздвигает, «расклинивает» их. Электростатическая составляющая давления тем больше, чем больше толщина диффузного слоя.

РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ.

Молекулярная составляющая- дополнительное давление, возникающее при перекрытии адсорбционно-сольватных слоев, обладающих высокой вязкостью, плотностью, упругостью, прочностью, и обусловленное силами молекулярного сцепления жидкости (воды) и поверхности частиц.

Молекулярная составляющая действует на расстояниях 10-6см и имеет большое значение в случае лиофилизированных поверхностей, образованных ориентированными адсорбционными слоями ПАВ и ВМС.

Структурно-механический барьер- барьер, образуемый структурированными гелеобразными адсорбционными слоями коллоидных ПАВ и ВМС, обладающими высокой вязкостью, прочностью и, в то же время, лиофильностью. Высоковязкая прослойка между частицами не успевает выдавиться за время столкновения.

Энергетический барьер энтропийной природы - барьер, возникающий при перекрытии адсорбционных слоев длинноцепочечных ПАВ и ВМС вследствие понижения конформационной энтропии за счет более упорядоченного расположения гибких молекул в зазоре между частицами при их сближении.

98. ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ КРИВЫЕ - зависимость общей потенциальной энергии взаимодействия частиц от расстояния, важная количественная характеристика устойчивости лиофобной дисперсной системы.

Наличие максимума на потенциальной кривой в области средних расстояний между частицами - мощный барьер, защищающий частицы от слипания. Вид потенциальной кривой дает возможность судить об агрегативной устойчивости и о характере взаимодействия между частицами.

99. КОАГУЛЯЦИЯ - явление сближения, слипания частиц дисперсной фазы в дисперсной системе под влиянием любых внешних или внутренних сил, в результате чего дисперсная система разделяется на две непрерывные фазы. Коагуляция может происходить при нагревании, замораживании, интенсивном перемешивании, пропускании электрического тока, добавлении электролитов или других каких-либо веществ.

В любом случае коагуляция связана с нарушением стабилизирующего двойного ионного слоя или адсорбционно-сольватного слоя стабилизатора.

100. ФЛОКУЛЯЦИЯ - коагуляция с образованием сильно сольватированных хлопьев (часто наблюдается у суспензий).

101. СЕНСИБИЛИЗАЦИЯ - агрегация частиц при введении полимеров и коллоидных ПАВ в количестве, недостаточном для защиты дисперсий. Это явление имеет место при низких содержаниях макромолекул в среде и объясняется стягивающим действием, которое производят молекулы полимера, одновременно адсорбирующиеся на двух частицах («мостик»). Используется при очистке сточных вод от дисперсных частиц.

102. КОАЛЕСЦЕНЦИЯ - процесс самопроизвольного уменьшения площади жидкой поверхности раздела (в эмульсиях и пенах), сопровождающийся исчезновением некоторой части поверхности в результате слияния частиц (капель, пузырьков).

103. КОАГУЛЯТОРЫ - вещества, вызывающие процесс коагуляции. Наиболее часто - электролиты. Коагулирующая способность характеризуется количеством коагулятора, необходимым для коагуляции стандартного золя.

104. ПОРОГ КОАГУЛЯЦИИ - минимальная концентрация электролита, при которой исчезает энергетический барьер.

105. ПРАВИЛА ЭЛЕКТРОЛИТНОЙ КОАГУЛЯЦИИ :

1) коагуляция золей происходит под действием любого электролита;

2) коагулирующий ион - ион, заряд которого противоположен заряду частицы;

3) порог коагуляции уменьшается с увеличением заряда ионов коагуляторов;

4) коагулирующие ионы уносятся в осадок в эквивалентных количествах.

106. ПЕПТИЗАЦИЯ - процесс, обратный коагуляции, а именно - переход коагулята в золь; при этом затрачивается работа против межмолекулярных сил притяжения.

Пептизация тем более вероятна, чем более лиофилизирован исходный золь и чем меньше времени прошло с момента коагуляции. В случае концентрационной коагуляции пептизацию можно осуществлять отмывкой коагулята от электролита водой. В случае адсорбционной коагуляции, связанной с уменьшением z-потенциала поверхности - повышением потенциала путем добавления электролита, содержащего потенциалопределяющие ионы.

107. ПЕПТИЗАТОР - вещество, способствующее пептизации, т.е. разрушению агрегатов твердых частиц дисперсной фазы.

108. СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ - процесс слипания (агрегирования) частиц золя или суспензии по нестабилизованным участкам и образование пространственной сетки, в петлях которой находится дисперсионная среда.

109. ГЕЛЬ - связнодисперсная коллоидная система, в которой частицы связаны друг с другом через прослойку жидкости за счет дальнодействующих межмолекулярных сил, образуя в дисперсионной среде своеобразные пространственные сетки или каркасы (структуры).

Частицы, образующие структуру, не способны к взаимному перемещению и могут совершать лишь колебательные движения. Переход дисперсной системы в состояние геля называется гелеобразованием.

110. СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИС­ПЕРСНЫХ СИСТЕМ - комплекс механических свойств (вязкости, прочности, пластичности, упругости и др.), определяемый особенностями структуры (межчастичными расстояниями, энергией взаимодействия и ориентированностью частиц).

ВЯЗКОСТЬ- сопротивление перемещению одних частей системы по отношению к другим.

ТЕКУЧЕСТЬ- величина, обратная вязкости.

ВЯЗКОЕ ТЕЧЕНИЕ- непрерывное изменение формы во времени под влиянием очень малых напряжений сдвига.

СТРУКТУРНАЯ ВЯЗКОСТЬ- аномальная вязкость, вызванная структурообразованием; величина ее зависит от условий измерения (величины и продолжительности воздействия, напряжения сдвига).

ДЕФОРМАЦИЯ - относительное перемещение частиц под действием механической нагрузки.

ОБРАТИМЫЕ ДЕФОРМАЦИИ- деформации, которые полностью исчезают после снятия нагрузки; все геометрические параметры приобретают исходные значения.

ПЛАСТИЧНОСТЬ- способность систем под действием значительных нагрузок необратимо деформироваться и сохранять форму неизменной при низких напряжениях.

111. РЕОЛОГИЯ - учение о процессах деформации и течения различных тел под действием механических нагрузок.

112. ТИКСОТРОПИЯ - способность структурированной коллоидной системы разрушаться при механическом взаимодействии с понижением вязкости и в покое вновь восстанавливать свою исходную структуру.

113. СИНЕРЕЗИС - самопроизвольное уменьшение размеров геля с одновременным выделением дисперсионной среды из геля или студня вследствие упрочнения структуры, обусловленного увеличением числа частиц и прочности контактов между частицами, а в некоторых случаях – появлением кристаллизационных мостиков, соединяющих частицы.

114. ТИПЫ СТРУКТУР:

КОАГУЛЯЦИОННЫЕ (тиксотропно-обратимые) - структуры, возникающие в результате понижения агрегативной устойчивости дисперсных систем за счет ван-дер-ваальсовых сил между частицами. В коагуляционных структурах частицы сохраняют известную самостоятельность. Для таких структур характерно явление тиксотропии.

КОНДЕНСАЦИОННО-КРИСТАЛЛИЗАЦИОННЫЕ СТРУКТУРЫ - структуры, возникающие в результате образования прочных химических связей между частицами (например, в полимерах) или вследствие сращивания кристалликов в процессе выкристаллизовывания новой фазы (вяжущие средства на основе цемента, гипса или извести). Такие структуры отличаются высокой прочностью и необратимостью.

ПЕРИОДИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ – структуры, в которых обнаруживаются дальний порядок и дефекты, характерные для реальных кристаллов (золи оксидов железа, ванадия). Взаимодействие между частицами происходит во втором минимуме на потенциальных кривых.


Следующая страницаСодержаниеПредыдущая страница
Еще по теме:

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн