Агрегативная устойчивость - коллоидная система
Cтраница 1
Агрегативная устойчивость коллоидных систем проявляется в постоянстве состава и сохранении размеров частиц дисперсной фазы. Устойчивость коллоидных систем характеризуется ионно-электростатическим и адсорбционно-сольватным факторами. Коллоидные системы имеют высокоразвитую поверхность раздела фаз, на которой формируются слои, обладающие особыми свойствами. [1]
Агрегативная устойчивость коллоидных систем обусловлена тем, что на поверхности раздела происходит адсорбция ионов ( молекул) из окружающей среды. На данных частицах адсорбируются ионы одного знака и частицы приобретают одинаковый заряд. Заряженные одноименно частицы отталкиваются друг от друга, благодаря чему не происходит их агрегация. Агрегации частиц лиофильных коллоидов также препятствует наличие на их поверхности сольватных ( гидратных) оболочек. [2]
Если агрегативная устойчивость коллоидных систем отвечает их способности сохранять постоянными размеры частиц, то се-диментационная устойчивость характеризует противодействие осаждению в поле тяготения. Коллоидные частицы участвуют в -, тепловом ( броуновском) движении, что обусловливает их равномерное распределение в достаточно узком слое жидкости. Способность частиц удерживаться во взвешенном состоянии зависит от их размеров, массы, вязкости раствора, различия плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды. Повышение температуры увеличивает скорость броуновского движения частиц, однако при слишком высоких температурах сталкивающиеся частицы разрушают свои защитные оболочки из ионов и молекул растворителя, частицы слипаются, и начинается их седиментация. [3]
Понижение агрегативной устойчивости коллоидной системы приводит к полной или частичной потере факторов устойчивости - двойного электрического слоя или сольватной оболочки. При полной потере факторов устойчивости частицы, слипаясь между собой, образуют более или менее крупные скопления или агрегаты. Агрегаты, если их концентрация в жидкости достаточно мала, образуют такую структуру, при которой связи между ними отсутствуют или очень слабы. В этих условиях иммобилизации жидкой фазы не наблюдается. [4]
Нарушение агрегативной устойчивости коллоидной системы в сторону укрупнения частиц за счет их слипания под влиянием молекулярных сил притяжения называется коагуляцией. Различают две стадии коагуляции: скрытую и явную. Первая в коллоидных системах заканчивается, как правило, очень быстро. На этой стадии частицы хотя и укрупняются, но осадок еще не образуется. Вторая стадия ( явная коагуляция) наступает в результате дальнейшей агрегации частиц, которая завершается за определенное время полным разделением системы на две фазы и выпадением части или всего коллоидного вещества в осадок. Такой осадок получил наименование - ко а гель ( стр. [5]
Нарушение агрегативной устойчивости коллоидной системы в сторону укрупнения частиц за счет их слипания под влиянием молекулярных сил притяжения называется коагуляцией. Различают две стадии коагуляции: скрытую и явную. Первая в коллоидных системах заканчивается, как правило, очень быстро. На этой стадии частицы хотя и укрупняются, но осадок еще не образуется. Вторая стадия ( явная коагуляция) наступает в результате дальнейшей агрегации частиц, которая завершается за определенное время полным разделением системы на две фазы и выпадением части или всего коллоидного вещества в осадок. Такой осадок получил наименование - коагель ( стр. [6]
Нарушение агрегативной устойчивости коллоидной системы в сторону укрупнения частичек вследствие их слипания под влиянием молекулярных сил притяжения называется коагуляцией. [7]
Нарушение агрегативной устойчивости коллоидной системы в сторону укрупнения частиц за счет их слипания под влиянием молекулярных сил притяжения называется коагуляцией. Различают две стадии коагуляции: скрытую и явную. Первая в коллоидных системах заканчивается, как правило, быстро. На этой стадии частицы хотя и укрупняются, но осадок еще не образуется. Вторая стадия ( явная коагуляция) наступает в результате дальнейшей агрегации частиц, которая завершается за определенное время полным разделением системы на две фазы и выпадением части или всего коллоидного вещества в осадок. [8]
Адсорбционно-сольватный фактор агрегативной устойчивости коллоидных систем связан с образованием на межфазной поверхности слоев из молекул или ионов. Адсорбционно-сольватные слои обладают особыми свойствами. Они имеют высокую прочность, молекулы в них взаимодействуют между собой более энергично и поэтому менее подвижны. В их составе могут быть кристаллические образования. Формирование таких слоев происходит в результате - определенного взаимодействия между веществом дисперсной фазы и дисперсионной средой. Определенная ориентация молекул в слоях способствует проявлению особых механических свойств, а именно: повышению вязкости, упругости, сопротивления сдвигу. Образование прочных адсорбционно-сольватных слоев характерно для гидроксидов таких металлов, как алюминий, железо и др. Согласно теории, разработанной П. А. Ребиндером и его школой, адсорбционно-сольватные слои представляют собой двумерные квазикристаллические структуры. Адсорбционно-сольватные слои могут образовываться и крупными молекулами органических веществ. Эти ориентированные слои не разрушаются при сближении коллоидных частиц, они создают структурно-механический барьер, препятствующий их агрегации. Соединения, входящие в состав адсорбционно-сольватных слоев, называются стабилизаторами. [9]
Таким образом, агрегативная устойчивость коллоидных систем обусловливается термодинамическими и кинетическими факторами. Термодинамические факторы, действие которых направлено на снижение поверхностного натяжения и увеличение энтропии, уменьшают вероятность эффективных соударений между частицами, создают потенциальные барьеры. Кинетические факторы снижают скорость столкновения частиц и связаны в основном с гидродинамическими свойствами системы. [10]
Таким образом, агрегативная устойчивость коллоидных систем обусловливается термодинамическими и кинетическими факторами. Термодинамические факторы, действие которых направлено на снижение поверхностного натяжения и увеличение энтропии, уменьшают вероятность эффективных соударений между частицами, создают потенциальные барьеры. Кинетические факторы снижают скорость столкновения частиц и связаны в основном с гидродинамическими свойствами системы. [11]
Причины, вызывающие агрегативную устойчивость коллоидных систем, получили общее название факторов стабилизации. [12]
 |
Схема объединения частиц различной формы при коагуляции и желатинировании золей. 1а, 2а, За - коагуляция. 16, 26, 36 - образование внутренней структуры. [13] |
При коагуляции происходит нарушение агрегативной устойчивости коллоидных систем в сторону укрупнения частиц, и золь разделяется на две самостоятельные фазы ( жидкую и твердую), а при застудневании разделения на фазы не происходит, так как растворитель вместе с дисперсной фазой составляет одно целое - гель или студень. [14]
Как известно, в качестве меры агрегативной устойчивости коллоидной системы можно рассматривать скорость ее коагуляции в определенных условиях. Поэтому исследование кинетики коагуляции латексов дает важные сведения для характеристики их устойчивости. [15]
Страницы: 1 2 3