• Дополнительная устойчивость достигается в дисперсных системах, содержащих частицы, разнородные как по размерам, так и по величине электрокинетического потенциала, за счет гетеростабилизации. Обычно в этих системах малые частицы из-за большей их подвижности концентрируются вокруг крупных частиц и образуют на них своеобразную сферу, создавая таким образом мицеллу с высоким потенциальным барьером, что резко повышает устойчивость системы.

    Наряду с термодинамическими факторами на устойчивость дисперсных систем может влиять и структурно-механическая прочность барьера, возникающего на поверхности частиц. При этом за время столкновения частиц дисперсной фазы в результате броуновского движения или в потоке адсорбционные слои стабилизатора не успевают выдавиться с поверхности частичек дисперсной фазы, что исключает их слипание. Этот фактор при сплошном адсорбционном слое может безгранично повышать устойчивость системы, он носит универсальный характер и всегда проявляется в дисперсных системах.

    Регулирование устойчивости дисперсных систем в широких пределах достигается введением веществ, действующих по одному или нескольким из рассмотренных механизмов. Так, диссоциированные на ионы электролиты способны создавать или нейтрализовать заряды коллоидной частицы, повышать или понижать их электрокинетический потенциал и, таким образом, способствовать стабилизации или слипанию частиц дисперсной фазы. Введение белков, углеводов, пектинов, а для систем с неводной дисперсионной средой -каучука позволяет значительно повысить устойчивость дисперсных систем, при этом механизм их защитного действия сводится к образованию вокруг коллоидной частицы адсорбционной оболочки.


  • Следует выделить термодинамические факторы устойчивости.

    1. Образование на поверхности частиц двойного электрического слоя, обусловливающего возникновение энергетического барьера, препятствующего сближению частиц на расстояние, где действуют интенсивные молекулярные силы притяжения.

    2. Образование на поверхности частиц сольватного слоя из молекул среды. Эта сольватная оболочка исключает слипание частиц при соударении как за счет своих упругих свойств, так и вследствие того, что на границе сольватного слоя дисперсионной среды отсутствует сколько-нибудь заметное поверхностное натяжение. Кроме того, причина неслипания двух сольватированных частиц при их сближении по Б. В. Дерягину заключается также в возникновении расклинивающего давления, обусловленного отличием структуры граничных сольватных слоев и объемной фазы.

    Элементы количественной теории сольватации сложных структурных единиц в нефтяных дисперсных системах и их устойчивости представлены также в работах. Размеры сложных структурных единиц, толщина сольватной оболочки и соответственно свойства нефтяных дисперсных систем регулируются отношением и природой смешиваемых высокомолекулярных и низкомолекулярных соединений, температуры, давления и других энергетических полей, а также введением добавок.

    На основании кинетических уравнений, описывающих формирование (разрушение) слоев сольватной оболочки и надмолекулярной структуры, предложены зависимости изменения толщины слоев надмолекулярной структуры и сольватной оболочки от растворяющей способности растворителя.


  • Длительное время считалось, что в целом коллоидные системы, в отличие от истинных растворов, термодинамически неустойчивы, поскольку слипание частиц дисперсной фазы сопровождается уменьшением свободной энергии дисперсной системы. Таким образом, термодинамическое равновесие достигается после полного разделения фаз, то есть исчезновения коллоидной системы как таковой. Однако коллоидные системы способны сохранять длительное время свою структуру постоянной. Характеристикой способности коллоидной системы сохранять постоянной степень дисперсности фазы является агрегативная устойчивость.

    М. Вольмером, П. А. Ребиндером, Ю. М. Глазманом и Г. И. Фуксом, И. Н. Влодавцем и др. были развиты представления о возможном существовании термодинамически устойчивых дисперсных систем. Согласно этим представлениям в любой дисперсной системе термодинамически и агрегативно устойчивое состояние реализуется при некотором вполне определенном распределении частиц дисперсной фазы и постоянстве внешних условий существования системы. При этом на частицах дисперсной фазы (агрегатах или цепочках) адсорбирована очень тонкая равновесная прослойка жидкой дисперсионной среды, толщина которой соответствует минимуму свободной энергии системы.

    Выделившаяся из пересыщенного раствора новая фаза может не выпадать в осадок вследствие проявления ряда факторов, обусловливающих стабильность коллоидной системы. В зависимости от доминирующего фактора механизм стабилизации коллоидной системы может различаться. Следует отметить, что даже когда роль сольватации в устойчивости коллоидной системы несомненна, строгий учет этого фактора весьма затруднен из-за слабой его теоретической разработки.


  • Обычно несоответствие, превышающее 15%, является тем пределом, когда кристаллизация не происходит. Не вызывает сомнения, что размеры молекул асфальтенов и любых их упорядоченных структур не могут соответствовать размерам межатомных расстояний и кристаллической решетки или любого другого соединения, выполняющего роль центра зародышеобразования новой фазы в битумах.

    Несмотря на перечисленные факторы, исключающие формирование равновесных кристаллических частиц дисперсной фазы, на определенном потенциальном уровне ее структура все же способна приобретать соответствующее равновесное состояние. Так, В. А. Каргин и ряд других ученых считают, что даже некристаллизующиеся полимеры нельзя рассматривать как полностью неупорядоченные. Существование определенной степени упорядоченности в пределах аморфного состояния полимеров подтверждается рядом наблюдений. Очевидно, что образование упорядоченных равновесных структур в дисперсной фазе и дисперсионной среде битумов из-за ранее рассмотренных причин должно происходить в течение какого-то времени.

    Таким образом, как дисперсионная среда, так и дисперсная фаза битумов могут быть нестабильными и термодинамически неравновесными, или наоборот — находиться в равновесном состоянии на определенном потенциальном уровне. Степень отклонения их от равновесия определяется величиной и скоростью переохлаждения битумных расплавов и, естественно, соотношением входящих в состав битумов структурных компонентов.

    Равновесие и устойчивость дисперсных систем являются одними из основных свойств, определяющих их существование.


Метки

адсорбционный александрович алексеевич анализ андреевич арист асфальт асфальтобетон атака башкирии бесшовный биметаллический бнд 60/90 бнд 90 бнд 90/130 бнд 130/200 бн 90 боевой борисович будущее быстрый вагон важный васильевич ввод величина вениамин верхний вклад вновь внутренний водонасыщения возрастание вопрос выбор вывод выксунского высококачественный высокомолекулярный георгиевич год гордость григорьевич групповой гудрон давидович давление деталь деформирование диэлектрический днепровский добавка достижение ефимович жидкий заготовка западносибирский затрата зимний известняк известняковый изотермический индекс интенсивный интервал иосифовича использовать кинетика киров кислота климатический книга коллоидный коэффициент кристаллизация кристаллический крошка крупман кубовая кубометр леонидович линейный максимальный масло масса месторождение метод механизм механик минимальный минус михаил михайлович модернизация модуль моисеевич молекулярный мунайлы нагревание начинать незначительный непосредственный низкотемпературный николаевич обеспечивать образец объемный олег описать оптимальный органический орден основание остаток отклонение павлович перемещение переохлаждение переработка пересыщения петрович петровна плавка поверхностный повысить подвижность пожалуй полностью получать порошок последующий постоянный поток предельный принципиальный принять природа присадка производительность производство проницаемость процесс работать размер размягчение раствор растворимость растяжение расширение реакция реализация резиновый родной розенштрах ромашкинской рост ряд связанный связующий сектор селиверстович семенович сергеевич серна склад служба событие содружество создать солдат средства срок старший стеклообразный строительство схема счет считать сырье термодинамический термообработка толщина тонна тот точка тысяча убедительный узкий украинский упругость усадка усадочный успех участник участок учет фабрика факт фактор федорович фракционный характеризовать характеристика хрупкость частица человек широкий эдуард экспериментальный энергетик энергия этап эффект яковлевич яковлевна 12 16 17 35 40 60/90 и бн 70 90 и бн 130 90/130 120 150 160 250 1420 deg

 

Май 2010
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Апр   Июн »
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31  

Категории