Аномальна в’язкість розчинів
Розчини ВМС тільки при дуже великих розведеннях (~ 0,01%) підкоряються законам Ньютона і Пуазейля. Характерною особливістю розчинів ВМС є їх висока в’язкість в порівнянні з чистим розчинником навіть при малих концентраціях.
В’язкістю (внутрішнім тертям) називають властивість рідин чинити опір дії зовнішніх сил, що викликають їх перебіг. Крім цього розчини ВМС не є ньютоновскими рідинами, оскільки величина їх в’язкості (η) залежить від напруги зсуву (р) – відносини тангенциально прикладеної до зразка сили до одиниці поверхні (рис. 14.7).
Причини аномалії в’язкості полягають у наявності структурної в’язкості у подібних систем. Структурна в’язкість – це додаткова в’язкість, обумовлена додатковим опором течією з боку внутрішніх надмолекулярних просторових структур – сіток, ниток, великих крапель емульсій. В’язкість таких систем не залишається постійною при збільшенні напруги зсуву, а різко падає, поки не досягає постійної величини, але на більш низькому рівні внаслідок руйнування структури (рис. 14.8).
Особливо сильно це властивість проявляється у полімерів з довгими лінійними молекулами, наприклад у каучуку. Розчини полімерів з тією ж молекулярною масою, але зі сферичною формою молекул мають меншу в’язкість. Звідси випливає, що в’язкість розчинів полімерів зростає пропорційно асиметрії їх молекул. При однаковій хімічній структурі в’язкість зростає зі збільшенням молекулярної маси. Вона залежить також від концентрації полімеру і міжмолекулярних сил взаємодії.
Область сталості в’язкості аномально в’язких рідин називають псевдопластичних областю. Подальше підвищення напруги зсуву викликає збільшення коефіцієнта в’язкості, що пов’язано з турбулентністю.
Експериментальні дані показують, що колоїдні аномально в’язкі системи можуть текти і при дуже малих тисках і при цьому
В’язкість залишається постійною, але дуже високою. Таке протягом називають повзучістю.
Збільшення тиску різко знижує в’язкість повзучих систем, поки не настає друга область сталості в’язкості – псевдопластичних.
Аномалії в’язкості викликаються рядом причин.
1. Структуроутворення – процес агрегації частинок колоїдних розчинів, суспензій, розчинів ВМС і утворення просторових легкоразрушімих структур.
2. Зміна орієнтації в потоці частинок видовженої форми і макромолекул при збільшенні градієнта швидкості.
3. Деформація клубків макромолекул полімеру або крапель емульсій в потоці.
З підвищенням температури в’язкість структурованих систем різко зменшується за рахунок руйнування структури. При зниженні температури частка структурної в’язкості значно збільшується.
Related posts:
- В’язкість розчинів полімерів На відміну від колоїдних частинок, форма яких обумовлена способом отримання і не змінюється в залежності від температури і концентрації дисперсної фази, форма макромолекул залежить від багатьох факторів інтенсивності міжмолекулярної взаємодії полімерних молекул з розчинником, що залежить від температури, концентрації полімеру в розчині, внутрішньомолекулярних взаємодій і т. д. Безпосередньо перенести рівняння, отримані для дисперсних систем, на […]...
- Термодинаміка утворення розчинів Розчинення високомолекулярних речовин прийнято розглядати як процес змішування двох рідин. Аналогія між розчиненням високомолекулярної речовини і змішанням двох рідин не є формальною, а відповідає самому суті явища. Так, обмежене набухання високомолекулярної речовини відповідає процесу обмеженого змішання, а необмежене набрякання, що переходить у розчинення, – процесу необмеженого змішання. Мимовільне розчинення ВМС при постійному тиску повинно супроводжуватися […]...
- Осмотичний тиск розчинів біополімерів Розчини ВМС представляють собою істинні розчини, тобто гомогенні, термодинамічно стійкі, що не потребують стабілізаторі, і утворюються мимовільно системи. Однак розчини ВМС розглядають в колоїдної хімії, так як розміри їх молекул наближаються, а в деяких випадках навіть перевершують розмір колоїдних частинок. Крім того, розчини ВМС в “поганих” розчинниках містять молекули або агрегати молекул з явно вираженою […]...
- Дисоціація води. Середа розчинів Сама вода – це дуже слабкий електроліт: Концентрації катіона Н + і аніона ОН – в чистій воді дуже малі і становлять 1 10-7 моль / л при 25 ° C. Катіон водню Н + являє собою найпростіше ядро - протон р + (електронна оболонка катіона Н + – порожня, 1s0). У вільного протона великі […]...
- Колігативні властивості розбавлених розчинів Справжні розчини гомогенні, стійкі в часі, прозорі в розсіяному і світлі, не руйнуються при зміні зовнішніх умов. Розчинник і розчиняється речовини не можуть бути розділені фільтруванням навіть через ультрафільтри. Вони володіють Колігативні (колективними) властивостями. Колігативні властивості розбавлених розчинів визначаються не природою, а числом розчинених частинок. До них слід віднести осмотичнийтиск, підвищення температури кипіння і зниження […]...
- Теорії розчинів Існує 2 теорії розчинів: Фізична; Хімічна. Фізична теорія розчинів Фізична теорія була відкрита: Якобом Р. Вант-Гоффом; Сваті А. Арреніусом. Суть теорії розчинів: розчинник – це хімічне індиферентне середовище, у якому рівномірно розподілені частинки розчиненої речовини. Теорія не припускає наявність міжмолекулярних зв’язків між розчинником і розчиненою речовиною. Під цю теорію підходять тільки ідеальні розчини, де компоненти […]...
- Нормальна концентрація розчинів Нормальна концентрація розчинів виражається кількістю грам-еквівалентів розчиненої речовини в 1 літрі розчину. Для того, щоб зробити розрахунок для приготування розчину нормальної концентрації, потрібно знати, що таке еквівалент. Слово “еквівалентний” означає “рівноцінний”. Еквівалентом називається вагова кількість елемента, яка може з’єднуватися з 1 ваговою частиною водню або заміщати її у з’єднаннях. Якщо в молекулі води Н2О міститься […]...
- Агрегативна стійкість розчинів Розчини ВМС агрегативно стійкі, як і істинні розчини. Однак при введенні великих кількостей електролітів спостерігається виділення ВМС з розчину. Але це не слід ототожнювати з коагуляцією типових колоїдних систем. Коагуляція золів відбувається при введенні порівняно невеликих кількостей електроліту і являє собою звичайно необоротне явище. Виділення ж з розчину ВМС відбувається при додаванні відносно великих кількостей […]...
- Продукти розпаду твердих розчинів Особливо небезпечно змішання з Ситовідниє включеннями ідіобласти, деякими структурами заміщення, рідко з справжньою евтектикою, евтектоід (які дійсно навряд чи можна різко відокремити від розпаду твердих розчинів) і з первинно орієнтованим розташуванням. Що стосується заміщення, то зазвичай вдається спостерігати одночасно кілька стадій цього процесу. У справжніх евтектики кількісні співвідношення компонентів вельми постійні і вони ніколи не […]...
- Концентрація розчинів У попередньому параграфі ми вже говорили про насичених розчинах, розчинності і про те, що, знаючи розчинність речовини, можна досить точно визначити кількісний склад насиченого в даних умовах розчину цієї речовини. Однак якщо мова йде про ненасиченому розчині, то ця точність відразу зникає. Такий розчин може містити будь-які кількості розчиненої речовини, але тільки менші, ніж потрібно […]...
- Відділення розчинів від нерозчинного осаду Після вилуговування необхідно відокремити продукційний розчин від твердої фази, а потім відмити відкидається тверду фазу від змочувального її продукційного розчину. Розчини вилуговування відокремлюють від твердої речовини згущенням або фільтруванням. Згущення пульпи виробляють в радіальних згущувачах, гидроциклонах, відстійних центрифугах. Межа згущення визначається крупністю і щільністю твердих часток. Зазвичай згущують до 50-60% вологи у згущеному продукті. Для […]...
- Електроліз розчинів і розплавів Електроліз – сукупність окисно-відновних реакцій, які протікають на електродах в розчинах або розплавах при пропущенні через них електричного струму. На катоді: передача електронів катіонів з розчину або розплаву, тому катод є відновником. На аноді: віддача електронів аніонами, тому анод – окислювач. На катодах і аноді можуть протікати конкуруючі реакції. При проведенні електролізу з використанням інертного […]...
- Чорна паща, або Сама аномальна зона Середньої Азії На півострові Мангишлак, в 50 кілометрах oт міста Актау, простягається западина Карагие, що в перекладі з тюркського означає “чорна паща”. Ці одна з найглибших западин суші, вона знаходиться на 132 метри нижче рівня моря і займає п’яте місце серед подібних западин. Карагие являє собою гігантську чашу з несиметричними схилами. Її довжина 40, а ширина 10 […]...
- Визначення характеру середовища водних розчинів речовин Індикатор – це певна речовина, здатне вказувати на будь – яке стан системи, а також на певний момент, в який система досягає необхідного рівноваги. Індикатор здатний визначити наявність достатньої концентрації необхідного хімічного речовини. Для того, щоб використовувати індикатор на практиці, необхідно, щоб зміна його стану досить легко можна було фіксувати. Індикатори, перебуваючи під прямим впливом […]...
- Чистий зсув. Визначення головних напруг Напружений стан тіла, при якому на гранях елемента діють тільки дотичні напруження, називається чистим зрушенням. Майданчики, на яких діють тільки дотичні напруження, називаються майданчиками чистого зсуву. Чистий зсув є окремим випадком плоского напруженого стану матеріалу, коли два з головних напружень відмінні від нуля і рівні за значенням, але протилежні за знаком. Напруги для майданчика nn […]...
- Фізіологічні розчини Фізіологічними розчинами називаються штучні розчини, що містять деякі мінеральні речовини приблизно в тій же концентрації, в якій вони знаходяться в плазмі крові. Ці ізотонічні розчини мають однакове з кров’ю осмотичний тиск. Фізіологічне значення має не тільки загальна концентрація іонів, але і співвідношення концентрації окремих іонів в розчині. Ізотонічні розчини NaCl не можуть вважатися цілком фізіологічними, […]...
- Будівельні розчини При будівництві будівель і споруд із застосуванням цегли, стінових блоків і панелей використовуються різні будівельні розчини. Коли виконують цегельну кладку, монтаж стінових блоків і панелей, застосовують цементні розчини, які мають склади від 1: 1 до 1: 6, т. Е. На одну об’ємну частину цементу беруть від 1 до 6 частин піску (найчастіше застосовуються розчини 1: […]...
- Чим розчин відрізняється від суміші Для розчинів обов’язкова є присутність розчинника, а суміші можуть обходитися і без нього. Розчин – однорідна суміш, для утворення якої необхідно мати мінімум дві речовини. Що таке розчин і суміш Суміш у своєму складі має дві і більше речовини, які хаотично чергуються по відношенню один до одного в просторі. Суміш включає вихідні речовини в незмінному […]...
- Гідроксиди лужних металів Фізичні властивості Загальна формула гідроксидів лужних металів – MOН. Всі гідроксиди лужних металів – безбарвні гігроскопічні речовини. Вони легко розпливаються на повітрі, дуже добре розчинні у воді і етанолі, при переході від LiOH до CsOH розчинність збільшується. Хімічні властивості Гідроксиди всіх лужних металів плавляться без розкладання, гідроксид літію при нагріванні до температури 600 ° С […]...
- Струм, напруга і ЕРС в комплексній формі Якщо бути точним, то для зображення струмів, ЕРС і падінь напруг більш доречна їх тригонометрическая запис, де є модуль (амплітуда) і кут фазового зсуву. Це полегшує розуміння фізичного змісту, але для практичних розрахунків зручніше користуватися алгебраїчної записом, тому як кутова частота ω = 2πf може бути різною у струмів і напруг. Що показує фазовий кут […]...
- Волокна – хімія Природні волокна за походженням ділять на рослинні, тваринні та мінеральні. Волокна рослинного походження (рис. 41) можна підрозділити: На волокна, що формуються на поверхні насіння (бавовна); на волокна стебел рослин – луб’яні волокна (льон, джут, пенька); на волокна оболонок плодів (копра горіхів кокосової пальми). Найбільш важливе волокно рослинного походження – бавовняне, що володіє хорошими механічними властивостями, […]...
- Теорія Екеля Дещо інший підхід до розгляду пружного вкладу адсорбованих молекул при перекритті адсорбційно-сольватних оболонок був використаний в теорії Екеля. У цій теорії була використана передумова про виникнення гелеподібної структури в зоні перекриття адсорбційно-сольватних оболонок в результаті збільшення концентрації в цьому зазорі понад критичної концентрації структуроутворення. Тут слід зазначити, що ще в 1950 р. П. А. Ребиндер […]...
- Розчинення. Розчинність речовин у воді Розчини відіграють дуже важливу роль в природі, науці і техніці. Вода, настільки широко поширена в природі, завжди містить розчинені речовини. У прісній воді річок і озер їх мало, в той час як в морській воді міститься близько 3,5% розчинених солей. У первинному океані (під час появи життя на Землі) масова частка солей, за припущеннями, була […]...
- Дисперсні середовища Дисперсна система – це система, утворена з двох або більше фаз, які практично не змішуються і не реагують один з одним хімічно. При двофазної системі перша речовина – дисперсна фаза – розподілено в дисперсійному середовищі. Дисперсні системи бувають різними. Прикладом системи, де дисперсною фазою є рідина, а дисперсійним середовищем – газ, служать аерозолі (хмари і […]...
- Механізм заміщення Ми обмежимося, тому описом і ілюстрацією відомих прикладів, а також особливо таких, які доступні не кожному починаючому або навіть представляють виключення або вельми рідкісні. Механізм заміщення часто зрозумілий; розчини (в досить рідких випадках – також розплави) циркулюють по таким ослабленим напрямками, як тріщини (Spalten, Sprimgen), найтонші волосяні тріщини між окремими мінеральними зернами і в самих […]...
- Колоїдні розчини – хімія Колоїдні розчини розглядають особливо, бо їх властивості істотно відрізняються від властивостей істинних розчинів і грубодисперсних систем. Прикладами колоїдного розчину можуть служити розчини: Білка; Клею; Желатину і т. д. Відрізнити колоїдний розчин від істинного можна на наступному досвіді. Якщо взяти банку без дна, затягнути отвір пергаментом, налити в неї розчин кухонної солі і опустити в посудину […]...
- Хлориди металів Хлорид металів – це похідне від соляної кислоти і атомом металу. Ця кислота може реагувати тільки з елементами, що стоять до водню у ряді напруги металів. Всі галогени металів (хлориди) за винятком срібла і ртуті, добре розчиняються у воді. Реакцію з сріблом часто використовують як якісну, т. к. хлорид срібла випадає в осад і має […]...
- Негативний зворотній зв’язок в підсилювачах Транзистори, будучи напівпровідниковими приладами, мають два суттєвих недоліки. Перший пов’язаний з вже зазначеної принципово нелінійною залежністю струму колектора від керуючої напруги. Другий недолік полягає в тому, що характеристики транзистора сильно залежать від температури. Зокрема, із зростанням температури зростає некерований струм колектора / ко, пов’язаний з генерацією пар “електрон-дірка” (він збільшується в два рази при підвищенні […]...
- Розчини електролітів Розчини, що проводять електричний струм, називають розчинами електролітів. Існує 2 основні причини проходження струму через провідники: 1) за рахунок перенесення електронів; 2) за рахунок перенесення іонів. В основному до таких відносять метали, хімічні сполуки, які мають іонним будовою (тверді солі або розплавлене стан), водні розчини. Щодо поведінки в розчинах прийнято ділити всі речовини на: 1.речовини, […]...
- Напруження, що виникають при зміні температури У статично невизначених системах виникають напруги при відсутності зовнішніх навантажень не тільки від неточності виготовлення і збірки, а й від зміни температури. Візьмемо стрижень, затиснений нерухомо кінцями при температурі t1. Довжина стержня ℓ, площа поперечного перерізу F, модуль пружності Е. Визначити напруги при зміні температури до t2. З’ясуємо, які сили будуть діяти на стрижень, якщо […]...
- Неорганічні полімери Розглянемо ще одну групу полімерів, які у свідомості школярів рідко зв’язуються з цим поняттям. Це неорганічні полімери. Неорганічним природним волокном є азбест. Інший неорганічний полімер – сірку пластичну – неважко отримати з кристалічної сірки, виливаючи її розплав в холодну воду. Інші неорганічні полімери, що мають атомну структуру, – це аллотропние видозміни вуглецю (рис. 45), селен […]...
- Напруга газів Газообмін у тканинах підкоряється тим же закономірностям, що і газообмін у легенях (дифузія газів йде у напрямку градієнтів їх напруги, її швидкість залежить від напруги газів, площі кровоносних капілярів, товщини дифузійного шару і властивостей газів). Газообмін кисню. Напруга кисню в тканинних структурах залежить від ступеня видалення цієї структури від кровоносних капілярів. У найбільш віддалених від […]...
- Розчинна речовина і розчинник Обов’язковими компонентами будь-якого розчину є розчинник і розчинена речовина. Розчинником звичайно називають компонент, агрегатний стан якого таке ж, як у розчину в цілому. У практиці частіше користуються розчинами, в яких розчинника набагато більше, ніж розчиненої речовини. Розчинені речовини можуть бути взяті в будь-якому агрегатному стані. Крім того, в одному розчині може бути розчинене кілька речовин. […]...
- Розчинність речовин у воді Розчин – це гомогенна система, що складається з двох або більше речовин, вміст яких можна змінювати в певних межах без порушення однорідності. Водні розчини складаються з води (розчинника) і розчиненої речовини. Стан речовин у водному розчині при необхідності позначається нижнім індексом (р), наприклад, KNO3 в розчині – KNO3 (p). Розчини, які містять малу кількість розчиненої […]...
- Види напруженого стану матеріалів Щоб розрахувати міцність бруса при деформаціях, потрібно визначити його напруга в поперечному перерізі. Якщо деформація складна, то говорять про необхідність встановити напружений стан в точці. Щоб знайти напруга в точці, через цю точку потрібно провести розтин. Через точку можна провести безліч перетинів, отже, і напружень в точці нескінченно багато. Сукупність усіх цих напруг називається напруженим […]...
- Солі, їх класифікація та властивості З усіх неорганічних сполук солі є найбільш численним класом речовин. Це тверді речовини, вони відрізняються один від одного за кольором і розчинності у воді. На початку XIX ст. шведський хімік Й. Берцеліус сформулював визначення солей як продуктів реакцій кислот з підставами, або сполук, отриманих заміною атомів водню в кислоті металом. За цією ознакою розрізняють солі […]...
- Застосування цинку та його сполук Металевий цинк використовується в якості антикорозійного покриття заліза і сталі, застосовується в акумуляторах і друкарському справі. У металургії використовується для відділення свинцю від срібла і золота, для виділення кадмію, індію, золота з розчинів, як відновлювача в органічному синтезі. Оксид цинку застосовується в якості білого пігменту фарб, є активатором вулканізації і наповнювачем в гумової промисловості, використовується […]...
- Розчинність Багато речовин легко розчиняються у воді на молекули і змішуються з нею. Виходять однорідні суміші речовин (розчини), які можуть нескінченно довго залишатися в такому вигляді. Якщо говорити про воду, то вона часто стає розчинником, а компоненти – розчиненими речовинами. Розчини можуть бути не тільки рідкі (в воді, ацетоні, спирті), а й газоподібні (наприклад, повітря) або […]...
- Ненасичені, насичені і пересичені розчини При розчиненні твердого або газоподібного речовини в розчиннику при постійному тиску і температурі (р = const, T = const) концентрація розчину не прагне до нескінченності. Насичений розчин – це розчин, у якому при даній температурі речовина ще може розчинятися. В деякий момент растворяемое речовина перестає розчинятися, т. к. досягнута певна його концентрація, яка вже більше […]...
- Концентрація розчину На практиці часто доводиться мати справу з розчинами, що мають строго заданий вміст у них розчиненого речовини. Наведемо кілька прикладів. По-перше, це приготування різних лікарських розчинів. Якщо в аптеці випадково відбудеться помилка з кількістю ліки в його розчині, то наслідки можуть бути жахливими. По-друге, багато хімічні реакції проводять в розчинах. І тут помилки можуть призводити […]...