химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

кой дисперсности системы можно заметить < как частицы совершают колебательное броуновское движение около своих положений равновесия.

Периодические коллоидные структуры образуют многие вирусы, бактерии, монодисперсные золи металлов, золи пятиокиси ванадия, латексы.

Образование периодических структур означает, что расстояние каждой частицы от соседних соответствует дальней потенциальной яме в тех случаях, когда система граничит со свободной дисперсионной средой и, следовательно, не подвергается внешнему давлению. В этом случае расстояния между частицами уменьшаются при добавлении электролита и увеличиваются при разбавлении системы.

Чаще встречаются периодические коллоидные структуры, занимающие весь объем жидкой среды и ограниченные со всех сторон стенками или поверхностью раздела с воздухом В этом случае потенциальная яма, в которой удерживается каждая частица, образуется в результате сложения сил отталкивания со стороны соседних частиц. Поэтому соответственные расстояния могут быть меньше, чем абсциссы дальних потенциальных ям, — система, как принято говорить, находится в «стенсненном» состоянии. При еще большем «сжатии», когда средние расстояния между соседними частицами будут меньше абсцисс потенциальных барьеров, произойдет нарушение равновесия, часть частиц слипнется при попадании в ближние потенциальные ямы, оставшиеся же частицы смогут сохранить периодическое расположение.

Однако и до такого «сжатия» периодическая коллоидная структура обычно находится в состоянии только временного равновесия. Время от времени то одна, то другая частица перескакивает из положения равновесия в узле квазикристаллической решетки в ближайшую потенциальную яму. Возникающие дефекты квазикристаллической решетки множатся необратимо и не могут «залечиваться». Таким образом, в отличие от кристаллов, периодические коллоидные структуры находятся часто ие в состоянии термодинамического равновесия, а устойчивы кинетически. Иными словами, их существование обусловливается медленностью перехода в равновесное состояние

Однако принципиально нельзя исключать возможность равновесных периодических структур, если ближний минимум отсутствует Возможно, что к этой категории принадлежит ряд вирусов, как, например, вирус табачной мозаики.

Современное состояние проблемы, равно как и собственные исследования периодических коллоидных структур, изложены в монографии И. Ф. Ефремова *.

Системы с коагуляционными структурами обладают, как правило, небольшой прочностью, известной пластичностью, а также некоторой эластичностью. Эластические свойства коагуляционных структур, согласно П. А. Ребиндеру, можно объяснить изменением энтропии системы в результате переориентации образующих систему структурных элементов, сопутствующей изменению ее формы. Такими структурными элементами служат отдельные коллоидные частицы (в отличие от высокомолекулярных соединений, где эластическая деформация связана с изменением взаимной ориентации звеньев молекулярных цепей). Системы с коагуляционными структурами проявляют также ползучесть, т. е. способность при лечении к медленному развитию значительных остаточных деформаций практически без заметного разрушения пространственной сетки. Ползучесть системы определяется высокой, хотя и вполне доступной^измерению вязкостью в области весьма малых скоростей течения. Только при больших скоростях течения в таких системах происходит значительное разрушение структуры, так как связи между частицами не успевают восстанавливаться и скорость разрушения становится больше скорости восстановления.

Системам с коагуляционными структурами очень часто присуще явление сшерезиса. Под синерезисом понимают самопроизвольное уменьшение размеров геля с одновременным выделением из него дисперсионной среды, содержавшейся в петлях геля. Причина синерезиса заключается в том, что при гелеобразовании между элементами структуры образуется сравнительно малое число контактов, не отвечающее предельно уплотненному состоянию структуры. Затем в результате перегруппировки частиц, обусловленной их тепловым движением, число этих контактов увеличивается, что неизбежно приводит к сжатию геля и к выпрессовыва-нию из него дисперсионной среды. Явление синерезиса схематически представлено на рис. X, 2. Как можно видеть, число палочкообразных частиц, образующих гель, остается тем же самым, но число точек соприкосновения их после синерезиса резко увеличивается.

* И. Ф, Ефремов, Периодические коллоидные структуры. Л., « Химия», 1971, 192 с,

Синерезису благоприятствуют все факторы, способствующие коагуляции, а именно, увеличение концентрации электролита, повышение температуры, введение в систему десольватирующих агентов и т. д. Синерезису способствует также гибкость и подвижность элементов коагуляционной структуры. Поэтому особенно значительный синерезис наблюдается у студней высокомолекулярных веществ, состоящих из гибких макромолекул.

Системы с коагуляционной структурой, из которых высушиванием удалена дисперсионная среда, способны в той или иной степени поглощать эту среду при контакте с ней. Поглощение среды сухим гелем — ксерогелем (от греч. ксерос — сухой) может обусловливаться как простым капиллярным всасыванием, так и раздвижением элементов структуры геля вследствие возникновения расклинивающего давления и заполнения образовавшихся промежутков средой. В последнем случае говорят о набухании^

а 6

Рис. X, 2. Схематическое изображение сннерезиса: а — система до сннерезиса, б— система после сииерезиса.

ксерогеля. Совершенно очевидно, что набухание является процессом обратным синерезису. Однако вследствие того, что при образовании пространственной структуры лиофобных систем места контакта закрепляются обычно довольно прочно, лиофобные ксеро-гели набухают сравнительно незначительно. Наоборот, студни высокомолекулярных веществ могут очень сильно набухать. Поглощение среды сухим гелем или предельно прочной коагуляционной структурой приводит к пластификации, т. е. к резкому понижению прочности, сопровождающемуся, однако, возрастанием пластических и эластических свойств данного тела.

Более подробно явления сннерезиса и набухания рассмотрены в гл. XIV.

Кондеисациоино-кристаллизациониые структуры. К этому типу принадлежат структуры, у которых связи между частицами образованы за счет химических сил. Эти структуры возникают либо в результате образования прочных химических связей между частицами (конденсационные структуры), либо вследствие сращивания кристалликов в процессе выкристаллизовывания новой фазы (кристаллизационные структуры).

Структуры с таким характером связей между частицами не могут проявлять тиксотропии, пластичности и эластичности, а должны, наоборот, проявлять упруго-хрупкие свойства. Прочность их обычно значительно выше прочности коагуляционных структур. Совершенно очевидно, что системы с такого рода

11 Зак. 664

321

структурами не могут в сколько-нибудь заметной степени сине-резировать или набухать.

Типичный конденсационной структурой является гель кремневой кислоты. Кристаллизационное стр

страница 112
< 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
акур омега
кастрюли компактные
CLAS EVO SYSTEM 24 FF
купить билет в крокусс сити холл концер елены ваенги

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
(25.03.2017)