химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

концентрациях. Они текут при самых малых напряжениях сдвига, хотя это течение вследствие высокой вязкости растворов и происходит весьма медленно.

Релаксационные процессы в студнях обычно протекают с большей скоростью, чем в растворах полимеров, так как в студнях могут перемещаться только отдельные, сравнительно короткие отрезки цепей. Поэтому студни обладают всегда более ярко выраженной эластичностью, чем структурированные растворы.

Некоторые студни полимеров обладают явно выраженными тиксотропными свойствами. У таких студней прочность связей между макромолекулами должна быть достаточно малая, чтобы они могли легко разрушаться под действием приложенного усилия сдвига. Кроме того, у подобных студней должен быть достаточно узкий спектр молекулярных контактов. Студни, у которых этот спектр размыт, обычно не проявляют тиксотропии. В самом деле, когда связность структуры нарушается путем механического воздействия, при узком спектре молекулярных контактов большинство связей разрушается и затем восстанавливается при стоянии системы. Это и составляет сущность явления тиксотропии. Если же спектр контактов широкий, разрушается только небольшое «число связей, обладающих наименьшей прочностью. Система распадается на большие куски, которые не могут соединиться и образовать структуру с первоначальным значением критического напряжения сдвига.

Поскольку макромолекулярные системы обычно обладают широкими спектрами молекулярных контактов, то тиксотропия проявляется только при особых условиях, способствующих сужению спектра, например, при значительном разбавлении или в начальной стадии студнеобразования, когда не наступило еще образования .структур из ориентированных участков макромолекул.

К своеобразным свойствам студней следует отнести их «память» к тому„ как они были получены. Например, если высушить при низкой температуре до одного и того же содержания влаги два студня, из которых один получен из разбавленного, а другой из концентрированного раствора желатина, и затем дать этим подсушенным студням снова набухнуть в воде, то первый студень набухает гораздо больше, чем второй. Причина этого заключается в том, что при высушивании до известной степени в студнях сохраняется внутренняя структура, возникшая при их образовании.

Во многих случаях студни обладают большой способностью рассеивать свет. Это можно объяснить образованием в студне кристаллитов или межмолекулярных контактов с большой площадью* Наличие в студнях высокомолекулярных веществ кристаллитов можно также доказать тем, что рентгенограммы таких студней указывают на присутствие в них кристаллов.

Интересные особенности наблюдаются при диффузии в студни низкомолекулярных веществ и частиц коллоидной степени дисперсности. Так как не слишком концентрированные студни пред* ставляют собой трехмерные сетки со сравнительно большими петлями, диффузия в них малых молекул или ионов идет практически с той же скоростью, что и в чистой среде, если только диффундирующее вещество не способно взаимодействовать с высокомолекулярным веществом студня. Диффузией в студень, а не в жидкость иногда пользуются при определении коэффициента диффузии для того, чтобы исключить влияние конвективных потоков или сотрясений.

Низкодисперсные системы не обладают способностью диффундировать в студни, так как частицы не могут проникнуть в петли молекулярной сетки, если размер их больше размера петель. В этом случае складываются такие же условия, как и при ультрафильтрации. Сходство еще более увеличивается благодаря тому, что полупроницаемые мембраны обычно являются типичными студнями.

Высокодисперсные коллоидные системы, а также растворы высокомолекулярных веществ с неслишком большими молекулами диффундируют в студни с различной скоростью, зависящей от размера диффундирующих кинетических отдельностей и частоты молекулярной сетки студня.

Диффузия в студни имеет место при крашении и дублении, так как набухшее волокно и голье являются типичными студнями.

Весьма своеобразные явления наблюдаются, если в студень, содержащий какое-нибудь низкомолекулярное вещество, диффундирует другое вещество, способное с низкомолекулярным веществом образовывать нерастворимое соединение. В этом случае, как установил Лизеганг еще в прошлом столетии, реакция осаждения часто идет только в определенных зонах системы, чередующихся с зонами, в которых осадка не образуется вовсе (образование «ритмических осадков»).В результате получаются слои,если диффузия идет в глубь студня, или кольца, если диффузия начинается в центре поверхности студня и продолжается параллельно последней.

Роль самого студня при образовании таких «ритмических осадков», очевидно, сводится к предупреждению образования в системе конвективных потоков. Это подтверждается тем, что «ритмические осадки» могут возникать и при диффузии низкомолекулярного вещества в порошки, пропитанные раствором другого низкомолекулярного вещества, способного давать осадок с первым.

Несмотря на множество работ, посвященных изучению слоев и колец Лизеганга, причина их образования еще не совсем ясна. Следует отметить, что слои и кольца Лизенганга очень часто встречаются в природе. Так, полосатость или слоистость описанного выше характера можно наблюдать у некоторых минералов (агаты), у мускульной ткани (поперечно-полосатые мышцы).

Электропроводность студней близка к электропроводности растворов, из которых эти студни были получены, несмотря на то, что вязкость системы резко возрастает при застудневании. Это объясняется тем, что трехмерная сетка, образующаяся в студне, не мешает движению сравнительно малых ионов в растворителе; иначе говоря, «микровязкость» системы при ее застудневании остается неизменной.

Специфичным свойством некоторых студней является возможность вытеснения жидкости, находящейся в петлях молекулярной сетки, какой-нибудь другой жидкостью. Если вторая жидкость смешивается с первой, то процесс можно осуществить простым погружением студня во вторую жидкость. Если жидкости не смешиваются, то необходимо использовать какую-нибудь третью жидкость, смешивающуюся с обеими. Так, если нужно заменить воду в водном студне углеводородом, то сначала воду вытесняют спиртом, который затем можно вытеснить смешивающимся с ним углеводородом.

Примечательно, что студень, в котором жидкая среда заменена чужеродной жидкостью, часто обладает повышенной жесткостью и не претерпевает усадки при высушивании. Молекулярная сетка такого модифицированного студня как бы теряет эластичность и способность сокращаться при удалении из нее среды. Кроме того, в таких студнях, как показал Германе, даже после их тщательного высушивания остается некоторое количество жидкости, что, вероятно, обусловлено чисто стерическими причинами. Ниже определенной степени набухания молекулярные цепи в студне весьма плотно упакованы и молекулы среды остаются как бы окклюдированными между ними. Продвигаться между тесно сблизившимися макромолекулами могут только молекулы жидкости, растворяющейся в высокомолекулярном соединении. Все вышеуказанное в некоторой степен

страница 177
< 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
аренда усилителя и колонок
Фирма Ренессанс: лестница в загородном доме на второй этаж - цена ниже, качество выше!
стул посетителей изо хром
боксы для хранения вещей на севере москвы

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
(10.12.2016)