Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 22 нет стр 35-44
 
djvu / html
 

6
КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ
ния (застудневания) — перехода золь —»• гель — являются одной из форм коагуляции, характерной для более лиофильных коллоидных систем. Обратным процессом — гель —>• золь — является пенти-зация. Особое место занимает учение об аэрозолях — туманах и дымах, т. к. их дисперсионная среда — газ — не может обеспечить стабилизующего действия — устойчивости против агрегирования частиц. Вместе с тем значение аэрозолей очень велико в природе и в технике. Основным разделом К. х. является физико-химия лиофобных коллоидов,отличающихся термодинамич. неустойчивостью (нерав-новесностью, необратимостью) и вообще малой устойчивостью по отношению к агрегированию, т. е. ярко выраженной способностью к коагуляции. В создании устойчивости гидрофобных золей с водной дисперсионной средой в отсутствии органич. стабилизаторов — защитных коллоидов — основную роль играют электрокинетич. явления. Электро-химич. поведение таких систем, связанное с теорией их коагуляции электролитами, образует большую научную область на границе К. х. с электрохимией. К. х. лиофильных коллоидов изучает самопроизвольно образующиеся коллоидные системы, обладающие сравнительно высокой устойчивостью даже при высоких концентрациях дисперсной фазы в системе. Примерами таких систем (полуколлоидов) являются водные растворы мыл и нек-рых белковых веществ. Эти растворы являются истинными растворами, т. е. молекулярно- и ионнодисперсными однофазными системами в области малых концентраций, и растворённые в них вещества при возрастании концентрации переходят в коллоидное состояние. К лиофильным системам относятся и самопроизвольно образующиеся эмульсии с высоким содержанием поверхностно-активных веществ (стабилизаторов). Такие системы не требуют для своего образования механич. диспергирования, для них характерно явление солюбилиаации (самопроизвольного коллоидного растворения), они могут рассматриваться как термодинамически равновесные системы с определённым распределением дисперсной фазы по размерам частиц (капелек). К учению о лиофильных коллоидах примыкает физико-химия высокомолекулярных соединений (см.), в частности высоко-полимеров. В соответствующих растворителях они образуют истинные растворы, макромолекулы в к-рых по своей массе (молекулярному весу) близки к коллоидным частицам (растворы каучуков в углеводородах, эфиров целлюлозы — в органич. растворителях промежуточной полярности). Гели лиофобных коллоидов и растворы высокомолекулярных соединений в результате сольватации набухают — поглощают жидкую дисперсионную среду,— при этом их объём значительно увеличивается. Набухание может переходить в пептизацию. При т. н. «старении» гелей жидкая среда может отслаиваться (синерезис), а сами гели сокращаться в объёме.
К. х. граничит со многими отраслями естествознания и объединяет их; большое общенаучное её значение определяется также выдающейся ролью молекулярно-поверхностных явлений в дисперсных системах с их механическими и электрич. свойствами. Исследование строения поверхностных мономолекулярных слоев даёт один из важных прямых методов определения размеров и формы молекул органич. соединений. Броуновское движение (см.) частиц в дисперсных системах, наблюдаемое с помощью микроскопа или ультрамикроскопа, приводит к наиболее простому и наглядному приёму определения универсального числа молекул в грамм-
молекуле любого вещества (см. Авогадро число). Это даёт одно из наиболее ярких доказательств реальности зернистого (молекулярного) строения вещества и справедливости законов молекулярной статистики. К К. х. примыкают такие научные области, как молекулярная физика, термодинамика и кинетика физико-химич. процессов. Таковы теория образования новой фазы и учение о пересыщенных (метастабильных) состояниях, связанные с конденсационными методами получения коллоидных систем — «зародышевых фаз», кинетика гетерогенных процессов, включая и учение о контактном катализе. Тесно связана с К. х. и физико-химич. механика •— учение о механич. свойствах тел и дисперсных систем. К. х. и учение о поверхностных явлениях на границе раздела фаз приобретает значение естественной физико-химич. основы биологических наук и медицины. Сложные коллоидные системы с многообразными поверхностями раздела (биоколлоиды) играют важную роль в процессах, протекающих в живых организмах. Столь ще велико значение К. х. в почвоведении и геологич. науках, включая, с одной стороны, учение о коллоидно-дисперсных породах (напр.,глины), с другой — метеорологию (образование и свойства облаков, тумана, возникновение дождя).
Исторический очерк. Интерес к коллоидным системам обнаруживается уже в ранних трудах химиков; в 1657 И. Глаубер описал препараты коллоидного золота под названием питьевого золота (aurum potabile) и указал на его применение в качестве лекарственного средства. М. В. Ломоносов наблюдал (1751) характерные коллоидные процессы застудневания и свёртывания белковых веществ, он широко использовал высокодисперсные минеральные пигменты для окрашивания стекла в созданном им производстве художественной мозаики. Русский химик Т. Е. Ловиц делил вещества на способные и неспособные кристаллизоваться; им же была открыта (1785) адсорбция (см.) из жидкостей. Русский учёный А. А. Мусин-Пушкин впервые получил и описал гидрозоль металлич. ртути. Русский учёный Ф. Ф. Рейс открыл (1809) электрокинетич. явления на примере высокодисперсного песка и коллоидных суспензий глины в воде, установив, таким образом, что поверхность частиц дисперсной фазы в водной дисперсионной среде обычно несёт электрич. заряд. Шведский химик И. Берцелиус описал в 1824—34 общие свойства ряда аналитич. осадков, проходящих в результате пептизации при промывании через фильтры (осадки кремнёвой и ванадиевой кислот, сульфидов железа н мышьяка, хлорида серебра, берлинской лазури и др.), подчеркнув сходство этих осадков, напр, по оптич. свойствам (способности к рассеянию света), с суспензиями и эмульсиями. Итал. учёный Ф. Сельми (1845) ввёл для подобных систем название псевдорастворов, в отличие от истинных растворов, и установил характерную неустойчивость таких псевдорастворов (коагуляцию под влиянием добавок электролитов). Уже англ, учёный М. Фарадой (1857) рассматривал коллоидные растворы металлов — гидрозоли золота, получаемые в виде продуктов восстановления солей золота, как тончайшие взвеси частичек металла. Фарадей разработал ряд конденсационных методов приготовления таких высокодисперсных гидрозолей (с размером частиц порядка сотых и тысячных долей микрона). Эти методы и соответствующие закономерности конденсационных процессов были далее подробно изучены австр. химиком Р. Зигмонди (1898).

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620


Большая Советская Энциклопедия Второе издание