На главную

Статья по теме: Лиофобных коллоидов

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Несомненно, что частицы лиофобных коллоидов являются агрегатами, состоящими из большого количества молекул, причем в большинстве случаев агрегатами кристаллическими. Такие системы являются системами термодинамически неустойчивыми, и для них состояние равновесия соответствовало бы переходу всего коллоидно диспергированного вещества в монокристалл. Стабильность этих систем определяется существованием на их поверхности адсорбционных слоев, образующихся при адсорбции электролитов, а в некоторых случаях существованием сольватного слоя. В этом случае с дисперсионной средой взаимодействует не все вещество коллоида, а лишь та его часть, которая расположена на поверхности. Остальная же часть вещества, слагающего коллоидную частицу, остается неизменной при любых изменениях состава дисперсионной среды и по своей структуре и свойствам аналогична любому небольшому участку того же вещества, находящегося в макросостоянии. Наличие таких кристалликов в лиофобных системах было особенно убедительно доказано Вейзером [2]. Такие кристаллики обладают всеми свойствами фазы, а содержащий их раствор является микрогетерогенным.[5, С.242]

В господствующей теории стабильности лиофобных коллоидов ^-потенциал является мерой устойчивости коллоидной системы, определяя собою силы электростатического отталкивания, препятствующие склеиванию заряженных частиц. Силы же притяжения, вызывающие это склеивание между полностью или частично разряженными частицами, принимались совершенно постоянными и характеризовали собственную поверхность частиц, не изменяющуюся в процессе коагуляции. Это положение, естественно, вытекало из представления о коллоидной частице как о многовалентном ионе, обладающем неизменной поверхностью и постоянным количеством зарядов и ионогенных групп.[5, С.107]

Как показал ряд классических исследований лиофобных коллоидов начиная с 1890-х годов прошлого века, коагуляция типичных представителей этого класса веществ связана с адсорбцией ионов электролита, вызывающего коагуляцию, на поверхности частиц выпадающего коллоида. Основываясь на этом экспериментально установленном факте, целый ряд авторов связывал коагуляцию с адсорбцией ионов, пытаясь установить количественные зависимости между этими явлениями. Первой теорией этого рода явилась теория Фрейндлиха [5], до настоящего времени приводимая во всех курсах коллоидной химии. Позднее было установлено, что процесс адсорбции в большинстве случаев сопровождается вытеснением в интермицеллярную жидкость некоторого количества компенсирующих ионов, имеющих заряд, противоположный по знаку заряду частицы и совпадающий со знаком адсорбированных ионов электролита. Таким образом, процесс толковался как обменная адсорбция ионов, разыгрывающаяся в наружной обкладке двойного слоя коллоидных частиц. Из представления о постоянстве заряда частицы и об отсутствии заряжающих ионов в интермицеллярной жидкости с неизбежностью вытекало представление о своеобразии стехиометрии процесса обменной адсорбции: в конечном состоянии количество адсорбированных ионов должно быть эквивалентно содержанию компенсирующих ионов в жидкости, окружающей частицы коллоида, т. е. в фильтрате, получаемом после коагуляции. В этом направлении был произведен ряд экспериментальных исследований, давших противоречивые результаты.[5, С.100]

Из полученных результатов следует, что физическая теория устойчивости я коагуляции лиофобных коллоидов, впервые разработанная Б. В. Деряганым [8, 9], мюжет быть распространена и «а первую стадию коагуляции адсорбцион-яо ненасыщенных латексо!В, стабилизованных ионогенными эмульгаторами.[1, С.131]

Правда, как это часто бывает в науке, многие из принципов нового подхода к образованию лиофобных коллоидов были в той или иной форме высказаны значительно раньше. Однако общее состояние науки и особенно состояние экспериментальной техники несколько десятилетий тому назад не позволили привести решающих обоснований этих представлений, вследствие чего они вскоре были забыты.[3, С.22]

Большая часть коллоидно-химических работ В. А. Каргинат относится к довоенному периоду. Это исследования природы устойчивости и механизма коагуляции лиофобных коллоидов, механизма реакций между двумя коллоидными системами, изучение практически не исследованного в то время класса органозолей металлов и т. д. Интерес к проблемам коллоидной химии остался у В. А. Каргина и в более поздние годы, хотя основное его внимание было уже сконцентрировано на задачах полимерной науки. Особо стоит отметить выполненное в послевоенные годы исследование механизма образования коллоидных частиц.[5, С.6]

Такое представление о природе лиофобных коллоидных систем в явно» выраженной или в неявной форме лежало также в основе всех главнейших теорий коагуляции лиофобных коллоидов. Это представление заключает в себе в первую очередь допущение о постоянстве числа зарядов на коллоидной частице, неменяющегося при физических воздействиях на коллоиды и при изменении концентрации электролитов в интермицеллярной жидкости. Говоря о постоянстве числа зарядов на частице, мы имеем в виду те заряды, которые входят во внутреннюю обкладку электролитического двойного слоя, т. е. входят в фазу самой коллоидной частицы, определяя тем самым полную разность потенциалов е между частицей и интермицеллярной жидкостью. В некоторых современных теориях коагуляции, как, например, у Мюллера [2], выдвигается положение о постоянстве числа зарядов Е не только на физической поверхности самой коллоидной частицы (по его терминологии, «мицеллы»), но и на поверхности «частицы», т. е. коллоидной «мицеллы» вместе с соединенным с нею слоем жидкости, передвигающимся вместе с мицеллой.[5, С.98]

Таким образом, наличие значительного количества свободных электролитов в интермицеллярной жидкости можно считать установленным для большинства хорошо изученных типичных лиофобных коллоидов. Из этого положения можно сделать логический вывод о распределении ионов в двойном слое и характере электрокинетического ^-потенциала, который, как нам кажется, до сих пор в литературе не встречался.[5, С.95]

Несколько лет назад 3. Я. Берестнева и В. А. Картин14 проделали очень убедительные эксперименты по электро-нографическому и электронно-микроскопическому исследованию процессов получения типичных лиофобных коллоидов. Было показано, что образованию кристаллических коллоидных частиц всегда предшествует выделение глобулярных и пленочных аморфных структур. Эти эксперименты могут быть истолкованы как доказательство того, что указанные системы, подчиняясь правилу фаз и соответственно законам равновесия смесей аморфных веществ (жидкостей), в определенных условиях распадаются на равновесные фазы, в которых лишь после этого совершается процесс дальнейшего превращения в кристаллические осадки. Подобное представление о механизме образования коллоидных золей может быть распространено15 и на случаи образования гелеобразных коллоидных систем из неорганических веществ.[3, С.23]

Пороги быстрой коагуляции, характеризующие первую стадяю коагуляции адсорбционно ненасыщенных латексов, могут быть использованы для вычисления постоянной вандерваальсова притяжения, (входящей в критерий устойчивости лиофобных коллоидов, теоретически устано1вледпый Б. В. Деряганым и Л. Д. Ландау:[1, С.130]

Как было показано в нашей предыдущей работе [1], представление о постоянстве числа зарядов на коллоидной частице в результате полного извлечения заряжающих ионов частицей из интермицеллярной жидкости не может быть удержано для большинства реальных лиофобных коллоидов, что следует из ряда теоретических соображений и экспериментальных данных. Это представление должно быть заменено для типичных лиофобных коллоидов картиной микрогетерогенной системы, поверхность частиц которой находится в состоянии адсорбционного равновесия с интермицеллярной жидкостью.[5, С.99]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Труды Л.Х. Мономеры. Химия и технология СК, 1964, 268 с.
2. Стрепихеев А.А. Основы химии высокомолекулярных соединений, 1976, 440 с.
3. Папков С.П. Физико-химические основы переработки растворов полимеров, 1971, 372 с.
4. Барретт К.Е. Дисперсионная полимеризация в органических средах, 1979, 336 с.
5. Каргин В.А. Коллоидные системы и растворы полимеров, 1978, 332 с.
6. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 516 с.
7. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 514 с.

На главную