химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

тролитов.

Гораздо труднее объяснить коагуляцию при концентрировании коллоидных систем. Правда, при концентрировании коллоидной системы путем выпаривания в ней повышается концентрация электролитов, всегда содержащихся в гидрозолях, что может действовать на систему астабилизующим образом. Однако опыт показал, что коагуляция гидрозоля происходит и в том случае, когда концентрирование проводится с помощью ультрафильтрации, т. е. когда состав дисперсионной среды не меняется.

Некоторые исследователи объясняют коагуляцию золя при концентрировании увеличением числа столкновений частиц друг с другом. Однако это объяснение мало соответствует тому факту, что золи проявляют способность к спонтанной коагуляции только тогда, когда их концентрация превышает определенное критическое значение. Можно полагать, что неустойчивость коллоидной системы выше определенной концентрации объясняется увеличением в единице объема содержания не только чужеродного электролита, но и самих коллоидных частиц,, которые должны рассматриваться как поливалентные ионы, а также и содержания соответствующих противоионов. Подобное допущение вполне вероятно. В самом деле, как показал еще Дюкло, коллоидные частицы вносят свою долю-в электропроводность системы, и поэтому есть все основания думать, что заряд этих частиц должен учитываться при вычислении ионной силы раствора.

Коагуляция при нагревании или охлаждении. Нагревание даже до кипения обычно сравнительно мало влияет на устойчивость гидрозолей. Наблюдающееся в отдельных случаях падение агрегатив-ной устойчивости при нагревании объясняется, вероятно, десорбцией стабилизатора с поверхности частицы и увеличением интенсивности броуновского движения. Оба эти фактора способствуют преодолению энергетического барьера при столкновении частиц.

Охлаждение гидрозолей до температур, выше температуры их замораживания, обычно также мало сказывается на устойчивости гидрозолей. Наоборот, охлаждение, сопровождающееся замораживанием гидрозоля, очень часто приводит к его коагуляции, причем коагуляция, как правило, бывает тем более полной, чем ниже температура, до которой охлаждался золь, и чем дольше он пребывал в замороженном состоянии.

По Лоттермозеру, на коагуляцию при замораживании влияет не столько температура, сколько степень превращения раствора в кристаллическую массу. Лоттермозер считает, что при замерзании вода образует между коллоидными частицами микроскопические кристаллы. Вследствие увеличения объема в замороженной системе могут развиваться большие давления. Частицы дисперсной фазы, спрессованные в результате этого между кристалликами» могут деформироваться, приходить друг с другом в контакт и слипаться. Так, в результате чисто механических воздействий, возникающих при замерзании коллоидной системы, может образовываться коагулят.

Иной позиции придерживался А. В. Думанский, считавший, что при замораживании золя постепенно образуются кристаллики чистой воды, в результате чего в оставшейся незамерзшей части?

системы происходит концентрирование как золя, так и содержащихся в нем электролитов. Вследствие этого может возникнуть такая большая концентрация электролитов, что произойдет коагуляция. В доказательство правильности этой точки зрения А. В. Дунайский приводил наблюдения Зигмонди, нашедшего, что коллоидная система при замораживании тем более стойка, чем она устойчивее к влиянию электролитов или удалению воды при высушивании.

Следует заметить, что в результате замораживания и последующего оттаивания.коагулятов гидратов окисей металлов в значительной степени меняются многие их свойства: уменьшается объем осадков,- понижается влажность и улучшаются фильтрующие свойства. Такое изменение свойств коагулятов ценно для аналитической химии, препаративной радиохимии, химической технологии и для очистки вод, в том числе радиоактивных.

ГЛАВА X

СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

Ознакомившись в предыдущей главе с явлениями коагуляции, можно перейти к рассмотрению структурно-механических свойств дисперсных систем. Ранее этого сделать было нельзя, поскольку образование структур в коллоидных и микрогетерогенных системах является следствием коагуляции этих систем.

Коллоидные и микрогетерогенные системы с жидкой и твердой дисперсионной средой, как и все другие конденсированные системы, обладают определенными механическими свойствами — вязкостью, во многих случаях пластичностью, упругостью и прочностью. Эти свойства связаны со структурой подобных систем, поэтому их часто называют структурно-механическими свойствами. Эти свойства называют еще реологическими, так как учение о течении различных тел или, в более общем виде, о процессах деформации, развивающихся во времени, носит название реологии.

Все коллоидные и микрогетерогенные дисперсные системы, как мы уже указывали в гл. I, можно разделить на свободнодисперс-ные и связнодисперсные системы. Если дисперсионной средой является жидкость, то могут быть и переходные системы, отдельные частицы которых связаны друг с другом в рыхлые агрегаты, но не образуют сплошной структуры (структурированные жидкости). Очевидно, подобные агрегаты можно рассматривать как обрывки пространственной сетки, которая по тем или иным причинам не получила полного развития.

На тип системы весьма существенное влияние оказывает концентрация дисперсной фазы. В свободнодисперсных системах концентрация дисперсной фазы не может быть очень большой, так как в противном случае неизбежно возникал бы контакт между отдельными частицами. В результате образовывались бы пространственные сеткн или, по крайней мере, объем системы заполнялся настолько частицами дисперсной фазы, что свободное перемещение частиц по отношению друг к другу было бы невозможно. Понятно, что при введении в систему стабилизатора, препятствующего сближению частиц, а следовательно, и проявлению молекулярных сил между частицами, можно значительно увеличивать критическую концентрацию, при которой возникают связи между элементами структурной сетки, т. е. концентрацию, отвечающую достаточно высокой прочности или структурной вязкости системы.

В связнодисперсных системах концентрация дисперсной фазы может достигать очень больших значений. Однако следует отметить, что эти системы могут получаться и при очень малых концентрациях дисперсной фазы, если только частицы достаточно анизодиаметричны, являясь, например, палочками или пластинками. Так, золь пятиокиси ванадия с палочкообразными частицами образует гель при содержании в нем 0,01—0,001% V2Os.

Понятно, что та или иная структура коллоидной системы придает ей определенные реологические свойства.

Из-за несвязанности друг с другом отдельных частиц в свобод-нодисперсных системах эти системы проявляют способность к вязкому течению, т. е. к непрерывному изменению своей формы во времени под влиянием даже очень малых напряжений сдвига. При этом течение этих систем качественно обычно подчиняется тем же закономерностям, что и течение чистой дисперсионной среды. Количественные же отклонения сводятся в основном к тому, что в

страница 109
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189

Скачать книгу "Курс коллоидной химии" (4.52Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить дом в лесу на новорижском шоссе
бактерицильные секции
матрас пружиный 80 180
ble-230 цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.07.2017)