химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

сии некоторые исследователи видят в том, что параллельная ориентация вытянутых частиц при течении благоприятствует установлению между ними контактов и, следовательно, способствует образованию геля. Другие исследователи считают, что причиной реопексии является возникновение при движении системы слабой турбулентности, ускоряющей установление контакта между частицами.

Специфическим свойством коагуляционных структур является тиксотропия (от греч. — тиксо — прикосновение, тропе — поворот, изменение) — способность структур после нх разрушения в результате какого-нибудь механического воздействия самопроизвольно восстанавливаться во времени. Иначе говоря, тиксотропия представляет собой способность к изотермическому обратимому превращению золя в гель. Сущность тиксотропии заключается в том, что связи, которые были разрушены при механическом воздействии, восстанавливаются в результате случайных удачных соударений частиц, находящихся в броуновском движении. Такое постепенное восстановление структуры и, следовательно, нарастание ее прочности происходит не только, когда система находится в покое, но и при течении системы со скоростью меньшей той, которая обусловила данную степень разрушения первоначальной структуры. Существенно, что при переходе от одного режима течения к другому с большей скоростью обычно, но не всегда, наблюдается дополнительное разрушение структуры, что понижает эффективную вязкость и прочность структуры. Наоборот, при переходе от установившегося режима течения к течению с меньшей скоростью, как правило, происходит некоторое восстановление структуры и, соответственно, эффективная вязкость и прочность системы увеличиваются. 44

Явление тиксотропии часто встречается в природе. Тиксотроп-ные свойства проявляют некоторые грунты («плывуны»). Для протоплазмы в клетках живых организмов также характерна тиксотропия. Гели миозина обладают сильно выраженными тиксотроп-ными свойствами, что свидетельствует о роли тиксотропии в работе мускулов.

Способность дисперсных систем проявлять тиксотропию часто используют в технике. Например, при бурении нефтяных скважин глинистые растворы прокачивают через скважину — промывают ее для удаления из нее частиц измельченной выбуренной горной породы. Благодаря тиксотропным свойствам этих растворов предупреждается оседание частиц породы в скважине и заклинивание этим самым бурового инструмента при временной остановке бурения.

Другим примером тиксотропных систем, имеющих практическое применение, могут служить обычные масляные краски, представляющие собой взвесь минеральных пигментов в олифе. Благодаря тиксотропным свойствам красок их можно наносить на вертикальные поверхности в виде жидкости после их механического перемешивания, при этом нанесенная краска не стекает в результате быстро наступающего структурирования. Для повышения тиксотропных свойств в краски иногда вводят специальные добавки, например полиамиды, бентониты. Характерные реологические свойства, включая тиксотропию таких красок, в том числе и типографских, исследовали А. А. Трапезников с сотр. с помощью разработанных ими методов определения предела прочности и вязкости в широком интервале скоростей деформации. Было показано, что тиксотропия может выражаться как в разрушении и образовании сплошной сетки (прочностная тиксотропия), так и в разрушении и восстановлении агрегатов частиц (вязкостная тиксотропия).

Явлением, противоположным тиксотропии, является дилатансия, проявляющаяся в небольшом сопротивлении системы при низком напряжении сдвига и высоком сопротивлении при большом сдвиговом усилии. Дилатансия характерна для очень концентрированных агрегативно устойчивых суспензий, у которых нет постоянного контакта между частицами. Рейнольде, открывший это явление в 1885 г., объяснил его тем, что движение системы возможно только при малых напряжениях сдвига и малом изменении относительного положения частиц При больших напряжениях сдвига происходит местное сближение частиц и соответственно уменьшается свободное пространство для течения, в результате чего движение жидкости сильно затрудняется ?ла даже приостанавливается.

К тиксотропным системам близко примыкают тактоиды и слои Шиллера. Под тактоидамн подразумевают дисперсии, имеющие участки с хорошо выраженной периодичностью в расположении параллельно ориентированных относительно друг друга анизодиаметрических частиц. Явление анизотропной ориентации частиц было обнаружено на золях Fe(OH)3, на ряде других неорганических и органических дисперсий, а также на биоколлоидах — колониях вирусов и бактерий. Причиной образования анизотропных областей в таких системах является равновесие между молекулярными силами притяжения и электростатическими силами отталкивания, действующими между частицами, являющимися обычно диполями.

Слои Шиллера представляют собой коллоидные осадки, состоящие из пластинчатых частиц, которые расположены в горизонтальных плоскостях, обычно отделенных друг от друга расстояниями в несколько тысяч ангстрем. Характерное строение слоев'Шиллера определяется соотношением силы электростатического отталкивания заряженных частиц и силы тяжести Структуры, близкие к слоям Шиллера, могут возникать под действием и других внешних полей —-центробежных, электрических и магнитных.

Доказательством того, что периодические структуры образуются в результате электростатического отталкивания при перекрытии ионных атмосфер, служит закономерное уменьшение расстояний между соседними частицами при увеличении концентрации электролита. Количественная теория периодических коллоидных структур была развита И. Ф. Ефремовым и С. В. Нерпиным и в некоторых отношениях уточнена С. С. Духиным и др. При этом каждая частица рассматривается как фиксированная в потенциальной яме, образуемой совокупным действием ее соседей.

Известным аналогом периодических коллоидных структур может служить кристалл монтимориллонитовой глины при его вну-трикристаллическом набухании в водных растворах. При внутри-кристаллическом набухании кристаллические плоскости толщиной каждая около 10 А раздвигаются и между ними образуются жидкие прослойки. Условием набухания является насыщение кристалла ионами Н+, Li+ или Na+. При очень низких концентрациях внутрикристаллические прослойки достигают толщины в 300 А. Одинаковость всех прослоек сохраняет периодическую структуру системы и позволяет по дифракции рентгеновских лучей измерять толщины прослоек. Полученные данные согласуются с теорией ДЛФО, Такой набухший кристалл служит хорошей моделью других периодических структур. С помощью этой модели можно также, как показал О. Г. Усьяров, обнаружить существование ближней и дальней потенциальной ям, энергетического барьера и влияние валентности ионов на закономерности набухания.

Если концентрация достаточно монодисперсной коллоидной системы, защищенной от коагуляции в ближней потенциальной яме высоким барьером, становится высокой, то часто в результате сближения частицы образуют квазикристаллическую решетку, в которой они расположены на равных расстояниях друг от друга. При высо

страница 111
< 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
где получить сертификат на кассира в банке ростов
оригинальные фоторамки для фотографий
Журнальные столы Milli
курсы кадрового делопроизводства мижевск

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
(05.12.2016)