ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Агрегация частиц

Некоторые исследователи считают, что не существует каких - либо принципиальных различий между гелеобразованием, с одной стороны, и коагуляцией или флокуляцией — с другой. Оба процесса включают в себя как совместное связывание коллоидных частиц, так и формирование трехмерных сеток. Однако в том случае, когда золь превращается в гель, сначала повышается вязкость системы, а затем происходит ее затвер­девание. С другой стороны, при коагуляции или флокуляции золя формируется осадок. В концентрированных золях такой осадок может оказаться слишком объемистым и трудноотдели­мым и будет сохраняться в виде тиксотропной массы. В раз-

Агрегация частиц

Агрегация частиц

Рис. 4.12. Схемы гелеобразования (б) и флокуляции и осаждения (в) золя (а).

Бавленных золях подобный осадок оседает на дно. На рис. 4.12 показано различие между рассматриваемыми системами.

Впоследствии Ламер и Хили [220] предложили различать понятия «коагуляция» и «флокуляция». Термин «флокуляция» они отнесли к особому случаю коагуляции, когда окончательно сформировавшаяся структура удерживается мостиками, состоя­щими из органических молекул или из каких-либо коллоидный неорганических частиц. При этом образуется свободная трехмер­ная пористая сетка, обладающая свойствами фильтрации. Таким образом, авторы сохраняют выражение «флокуляция» в его пер­воначальном значении как процесса формирования свободной открытой структуры и получения флокулированного осадка по­добного пучку шерсти. В отличие от этого термин «коагуляция» происходит от латинского выражения, означающего «переме­щаться вместе», и, следовательно, используется для тех случаев, когда первичные частицы переносятся вместе с образованием относительно компактных агрегатов, или кластеров, способных к плотному осаждению. Таким образом, по сравнению с фло- куляцией подобный плотный осадок с трудом удаляется по­средством фильтрации. Вполне очевидно, что не существует сильного различия между отмеченными двумя терминами.

Понятие «агрегация» всегда используется в тех случаях, когда коллоидные частицы связываются вместе. Таким обра­зом, агрегация включает в себя следующие процессы:

1. Желатинирование. Связанные вместе частицы образуют разветвленные цепочки, которые целиком заполняют объем золя. Поэтому не наблюдается повышение концентрации крем­незема в любой выбранной макроскопической области в среде системы. Вместо этого вся среда становится вязкой, а затем затвердевает в состоящую из связанных частиц сетку. Эта сетка благодаря своему капиллярному строению может удер­живать жидкость.

2. Коагуляция. Частицы составляют вместе сравнительно плотные комочки, в которых кремнезем более сконцентрирован, чем в исходном золе. Следовательно, такие коагуляты осаж­даются в виде относительно плотного осадка.

3. Флокуляция. Частицы связываются вместе мостиками, состоящими из агентов, способствующих подобному образова­нию. Эти флокулирующие агенты имеют достаточную длину, поэтому агрегированная структура остается открытой, занимая значительный объем системы.

Очевидно, что указанные различия будут особенно заметны в разбавленных золях, содержащих всего лишь несколько про­центов кремнезема. В концентрированных золях можно отли­чать гель, после того как он затвердеет, но нельзя провести различие между коагулятом и флокулированным осадком.

4. Коацервация. Кремнеземные частицы окружены слоем какого-либо адсорбированного вещества, понижающего гидро - фильность частиц, но неспособствующего образованию мости - ковых связей между ними. Такие частицы агрегируют в виде концентрированной жидкой фазы, несмешивающейся с водной фазой.

Грубер и Нелл [221] дали описание метода анализа золя, содержащего агрегаты, который включал в себя измерение рассеяния света и вязкости системы. По этому методу мо­жно подсчитать размеры и массовую долю, занимаемую агре­гатами.

В агрегацию включается и адгезия, возникающая между коллоидными частицами. Виссер [222] в своей работе, в кото­рой представлены данные, выбранные из 295 источников, под­робно рассмотрел возникающее притяжение и образование свя­зей между частицами. Особое внимание в его работе уделено по­груженным в жидкую среду коллоидным системам, в которых рассматриваются силы взаимодействия Лондона — Ван-дер-Ва - альса и отталкивания за счет образования двойного электри-

6 Заказ № 250 ческого слоя, а также ионного притяжения между противопо­ложно заряженными поверхностями частиц.

ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Реакционноспособный кремнезем

Высокие значения удельной поверхности и скорости раство­рения аморфного кремнезема позволяют проводить необходимые реакции при значительно более низких температурах, чем это требуется для измельченного в порошок кристаллического крем­незема. Повышенная химическая реакционная …

Гидрофильные покрытия на кремнеземе

Для некоторых применений желательно, чтобы поверхность кремнезема или стекла смачивалась водой. Но в то же время должны отсутствовать различные характерные ионные, гидро­фобные или водородные связи, которые возникают при адсорб­ции органических …

Наиболее ранние биологические формы

Несомненно, что наиболее древними ископаемыми остатками живых организмов являются сине-зеленые водоросли, обнару­женные в виде включений в шерте (микрокристаллическом кремнеземе), открытые Баргхорном и Тайлером [12] и в дальней­шем изученные многими исследователями …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.