Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Коагуляция (свертывание)

Коагуляция (далее К) (от лат. Coagulatio — свертывание, сгущение), слипание частиц коллоидной системы при их столкновениях в процессе теплового (броуновского) движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле. В результате К (свертывание) образуются агрегаты — более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления более мелких (первичных). Первичные частицы в таких скоплениях соединены силами межмолекулярного взаимодействия непосредственно или через прослойку окружающей (дисперсионной) среды. К (свертывание) сопровождается прогрессирующим укрупнением частиц (увеличением размера и массы агрегатов) и уменьшением их числа в объеме дисперсионной среды — жидкости или газа.

  Различают быструю и медленную К (свертывание) При быстрой К (свертывание) почти каждое соударение частиц эффективно, т. е. приводит к их соединению; при медленной К (свертывание) соединяется часть сталкивающихся частиц. В жидкой среде, например при К (свертывание) золей, укрупнение частиц до известного предела (приблизительно до размера 10-4 см) не сопровождается их оседанием или всплыванием. Это скрытая К (свертывание), при которой система сохраняет седиментационную устойчивость. Дальнейший рост частиц приводит к образованию сгустков или хлопьев (флокул), выпадающих в осадок (коагулят, коагель) или скапливающихся в виде сливок у поверхности; это явная К (свертывание) В некоторых случаях при К (свертывание) во всем объеме дисперсионной среды возникает рыхлая пространственная сетка (коагуляционная структура) и расслоения системы не происходит (см. Гели). Если коллоидные частицы — капельки жидкости или пузырьки газа, то К (свертывание) может завершиться их слиянием, коалесценцией.

  К (свертывание) — самопроизвольный процесс, который, в соответствии с законами термодинамики, является следствием стремления системы перейти в состояние с более низкой свободной энергией. Однако такой переход затруднен, а иногда практически невозможен, если система агрегативно устойчива, т. е. способна противостоять укрупнению (агрегированию) частиц. Защитой от К (свертывание) при этом может быть электрический заряд и (или) адсорбционно-сольватный слой на поверхности частиц, препятствующий их сближению (подробнее см. Коллоидные системы). Нарушить агрегативную устойчивость можно, например, повышением температуры (термокоагуляция), перемешиванием или встряхиванием, введением коагулирующих веществ (коагулянтов) и др. видами внешнего воздействия на систему. Минимальная концентрация введенного вещества, электролита или неэлектролита, вызывающая К (свертывание) в системе с жидкой дисперсионной средой, называется порогом коагуляции. В полидисперсных системах, где частицы имеют разную величину, можно наблюдать ортокинетическую К (свертывание) — налипание мелких частиц на более крупные при их оседании или всплывании. Слипание однородных частиц называется гомокоагуляцией, а разнородных — гетерокоагуляцией или адагуляцией. Гетерокоагуляция часто происходит при смешении дисперсных систем различного состава. К (свертывание) может наступить без какого-либо внешнего воздействия на коллоидную систему (автокоагуляция) как результат физических или изменений, происходящих при ее старении. Иногда К (свертывание) обратима; в благоприятных условиях, особенно при введении поверхностно-активных веществ, понижающих поверхностную межфазную энергию и облегчающих диспергирование, возможен распад агрегатов на первичные частицы (пептизация) и переход коагеля в золь.

  К (свертывание) играет важную роль во многих технологических, биологических, атмосферных и геологических процессах. Так, при нагревании биополимеров ( нуклеиновых кислот) и при некоторых др. воздействиях на них, например изменении pH, наблюдается их К (свертывание) Явления К (свертывание) во многих биологических дисперсных системах (например, крови, лимфе) важны в связи с вопросами их агрегативной устойчивости. Очистка природных и сточных вод от высокодисперсных механических примесей, борьба с загрязнением воздушного пространства аэрозолями, выделение каучука из латекса, получение сливочного масла и др. пищевых продуктов — характерные примеры использования К (свертывание) в практических целях. Нежелательна К (свертывание) при получении и хранении суспензий, эмульсий, порошков и др. дисперсных систем промышленного или бытового назначения.

 

 Лит.: Наука о коллоидах, под ред. Г. Кройта, пер. с англ., т. 1, М., 1955; Воюцкий С. С., Курс коллоидной химии, М., 1964. См. также лит. при ст. Коллоидная химия.

  Л. А. Шиц.


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 05.07.2022 07:02:26