химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

жно также допустить, что прямые эмульсии, стабилизованные защитными коллоидами, молекулы которых содержат ионогенные группы, устойчивы благодаря образованию на поверхности капелек двойного электрического слоя в результате ионизации этих групп.

В заключение рассмотрим так называемые твердые эмульгато-* ры и причины их эмульгирующего действия. Твердыми эмульгаторами могут служить достаточно высокодисперсные порошки, способные смачиваться как полярной, так и неполярной жидкостями, ?образующими эмульсию. К таким порошкам относятся глины, гипс, гидрат окиси железа, сажа.

При встряхивании полярной жидкости с неполярной в присутствии твердого эмульгатора его крупинки прилипают к межфазной поверхности, причем большая часть поверхности частиц эмульгатора находится в той жидкости, которая их лучше смачи-* вает. Таким образом, на капельках образуется как бы «броня»,' предотвращающая их коалесценцию. Понятно, что если твердый эмульгатор лучше смачивается водой (например, каолин), такая броня возникает со стороны водной фазы; при этом образуется эмульсия типа м/в. Если же твердый эмульгатор лучше смачивается неполярным углеводородом (например, сажа), то образуется эмульсия типа в/м. Сказанное иллюстрируется схемой, изображенной на рис. XII, 4. В случаях I а и If б крупинки твердого эмульгатора находятся с наружной стороны капелек, и поэтому соответствующие эмульсии оказываются устойчивыми. В случаях / б и // я крупинки твердого эмульгатора находились бы у межфазной поверхности с внутренней стороны капелек, в результате чего образование таких эмульсий невозможно.

Понятно, что наличие на поверхности капелек одного только слоя твердого эмульгатора еще недостаточно для агрегативной устойчивости системы. Капельки такой эмульсии при столкновении должны были бы слипаться, поскольку всегда существует межфазное натяжение на границе твердый эмульгатор — дисперсионная среда. Очевидно, устойчивость эмульсии в этом случае определяется возникновением на частицах твердого эмульгатора либо двойного электрического слоя, либо достаточно толстой сольват-ной оболочки.

Рассмотренные выше классические представления о роли «бронирования» в устойчивости эмульсий, стабилизованных твердыми эмульгаторами, значительно расширены А. Б. Таубманом. В его работах показано, что в реальных условиях высокая устойчивость эмульсий, стабилизованных твердыми эмульгаторами, определяется обычно совместным действием твердого высокодисперсного эмульгатора и поверхностно-активного компонента и это стабилизующее действие обусловлено образованием весьма прочной стабилизирующей оболочки. В этих случаях структурно-механический барьер непосредственно измерен и сопоставлен с устойчивостью.

Стабилизация эмульсии твердым эмульгатором возможна только при условии, что размер частиц порошка меньше размера капелек эмульсии. В то же время слишком мелкие частицы порошка, способные совершать интенсивное броуновское движение, не прилипают к поверхности капелек и не образуют защитного слоя. В доказательство этого можно привести известный факт, что эмульсии типа м/в получают только с помощью золя AS2S3 с достаточно крупными частицами. Высокодисперсные золи AS2S3, равно как и грубый осадок AS2S3, не способны стабилизовать эмульсии.

Методы получения и разрушения эмульсий

Эмульсии получают механическим диспергированием дисперсной фазы в дисперсионной среде в присутствии соответствующего эмульгатора. Для диспергирования эмульгируемые жидкости сильно перемешивают, встряхивают или подвергают вибрационному воздействию. Для этого используют специальные эмульса-торы, мешалки, коллоидные мельницы. В последнее время для эмульгирования начинают применять ультразвук. Иногда полученные грубые эмульсии подвергают дополнительной гомогенизации в специальных гомогенизаторах разнообразных конструкций. Наиболее часто в качестве гомогенизаторов применяют устройства, в которых дополнительное диспергирование капелек грубой эмульсии достигается продавливанием ее через малые отверстия под высоким давлением. При обработке в таких гомогенизаторах, например молока, диаметр жировых капелек понижается с 3 до 0,2 мкм. В результате значительно увеличевшейся седиментационной устойчивости такое молоко расслаивается значительно медленнее.

Процесс эмульгирования состоит из собственно диспергирования, т. е. образования капелек дисперсной фазы в дисперсионной ?среде и их стабилизации в результате адсорбции на поверхности эмульгатора. Процесс гомогенизации всегда заключается в образовании из дисперсной фазы тонких цилиндриков, которые весьма неустойчивы и легко распадаются на ряд капелек. Как известно из молекулярной физики, цилиндрик жидкости начинает распадаться на капельки, когда его длина становится больше окружности его сечения.

Следует учесть, что при эмульгировании наряду с диспергированием всегда в той или иной степени происходит коалесценция возникших капелек, так как эмульгатор не успевает полностью адсорбироваться на поверхности капелек и они еще не обладают той устойчивостью, которая соответствует устойчивости капелек в готовой эмульсии. П. А. Ребиндер показал, что при эмульгировании всегда образуется два типа эмульсии — м/в и в/м и только вследствие большей устойчивости «выживает» та эмульсия, которая соответствует природе примененного эмульгатора.

Влияние эмульгатора на образование эмульсии того или иного рода становится более сложным, когда эмульгатор способен давать как эмульсию м/в, так и в/м. В этом случае на род образующейся эмульсии может влиять природа стенок сосуда и мешалки, равно как и другие предметы, с которыми соприкасается эмульсия. Например, если стенки сосуда смачиваются только какой-нибудь одной жидкостью, то соприкосновение эмульсии с этой стенкой может приводить к обращению типа эмульсии, причем жидкость, смачивающая стенки сосуда, становится дисперсионной средой.

На результат эмульгирования влияет не только природа примененного эмульгатора и вид механического воздействия, но и ряд других условий — температура, количественное соотношение фаз и т. д. При всех прочих равных условиях более низкоконцентрированная эмульсия получается более устойчивой, так как вероятность столкновения двух ее частиц меньше.

Таким образом, эмульгирование представляет собой весьма сложный процесс и для приготовления стойких высокодисперсных эмульсий от технолога требуется много знаний и опыта.

Помимо механического диспергирования эмульсии могут быть получены путем самопроизвольного диспергирования, механизм которого был рассмотрен в гл. VIII. Однако при самодиспергировании полученные весьма высокодисперсные равновесные системы резко отличаются по термодинамической устойчивости от обычных эмульсий, агрегативная устойчивость которых является временной. Поверхностно-активные вещества, применяемые при самопроиз

f

вольном диспергировании, также не могут рассматриваться как типичные эмульгаторы, поскольку их берут в таких количествах, что происходит изменение объемных свойств фазы.

Самопроизвольное эмульгирование играет существенную роль в процесс

страница 135
< 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
уменьшение чувствительности влагалища
кровати 220х170
автобусы аренда перевозки
стол будапешт по купить

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
(22.10.2017)