Литература -->  Катафорез - движение частиц 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 [ 110 ] 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

перезарядка частиц К. Концентрации трехвалентных, двухвалентных и одновалентных ионов, при к-рых наступает коагуляция одного и того же золя, относятся друг к другу как 1 : 20 : 1 ООО или, по другим данным, как 1 : 10 : 500. Это отношение не постоянно, т. к. оно зависит от концентрации золя и изменяется вместе с ней различно для ионов разной валентности. Фрейнд-,шх показал, что нек-рые ионы (напр. катионы морфина и других алкалоидов) обладают гораздо большей коагулирующей способностью, чем это с.тедует по их валентности; все подобные ионы отличаются ненормально высокой адсорбируемостью, к-рая действует т. о. аналогично валентности. Из сказанного выше видно, что коагулирующая способ-}10сть солей по отношению к отрицательным золям определяется катионом, а по отношению к пололеительным - анионом. Однако некоторое влившие оказывают и ионы, заряженные одноименно с частицами: они также адсорбируются последними и при малых концентрациях могут повышать С-потенциал, а следовательно и устойчивость К., При смешении двух золей противоположного знака заряды их частиц взаимно нейтрализуются, и при известном соотношении концентраций происходит быстрая коагуляция; так ведут себя например золи As-S (отрицательный) и Ре(ОН)з (положите.яьный). Влияние электролитов сказывается значительно слабее на гидрофильных и вообще лиофильных К., стабильность к-рых зависит не столько от заряда частиц, сколько от сродства поверхности частиц к растворителю; здесь большее коагулирующее действие оказывают вещества (напр. спирт), способные отнимать воду или другой растворитель. Нек-рые электролиты в очень высоких концентрациях действуют сходным образом, дегидратируя частиць! коллоида; в этом смысле ионы могут быть расположены в так называемый лио-т р о п н ы й р я д по степени их сродства к воде. Так например коагулирующее действие анионов возрастает в следующих двух рядах:

CHS < J < вг U NOa < С1< sc..

Валентность иона здесь играет значительно меньшую роль, чем у лиофобных К.

Когда стабильность К. тем или иным способом нарушена, частицы при столкновениях начинают соединяться в агрегаты, к-рые, постепенно укрупняясь, в конце концов выпадают на дно сосуда. Если калсдое столкновение, ведет к слиянию частиц, то наступает быстрая коагуляция; если же стабильность К. отчасти сохранилась-наблюдается медленная коагуляция. Математич. теория коагуляции построена Смолуховски.м, который дал следующее выралеение для времени Т, в течение к-рого общее число коагулирующих частиц уменьшается на половину:

где D-константа диффузии, R-радиус сферы действия молекулярных сил притялееиия и Vq - первоначальная концентрация частиц К. Эта теория коагуляции хорошо согласуется с опытом; она была впоследствии распространена на по ли дисперсные золи (с части-

цами различной величины) и на золи с частицами удлиненной формы.

3ОЛИ. Г и д р о ф и л ь и ы е з о .я и. Из лиофильных лучше всего изучены гидрофильные К. В эту группу входят нек-рые неорганические К., напр. кремневая к-та, а из органических-мыла и белки. Белковые вещества по своим химич. свойствам являются амфотерными электролитами, т. е. могут отщеплять при диссоциации либо Н*-ионы либо ОН-ионы; первый случай имеет место в п1елочной среде, второй-в кислой. Свойства белковых К. стоят т. о. в тесной зависимости от концентрации водородных ионов (см.), измеряемой величиной Рн в данной среде: при низких значениях Рн частппы белков заряжены положительно, при высоких-отрицательно. При определенном Рн заряд частиц проходит через нуль; это состояние называется и 3 о э л е к т р и ч е с к о й точкой. Для большинства белков изоэлектрич. точка лелшт при Рн = 4,7-5,5 и замечательна тем, что вблизи нее ряд физических свойств белков (осмотическое давление, электропроводность, вязкость, набухаемость и др.) проходит через минимум.

При смешении гидрофобных золей с гидрофильными последние обволакивают частицы первых и защищают их от коагулирующего действия электролитов. Так, золи золота м. б. защищены золями леелатины от коагуляции в присутствии NaCl. Мерой этого защитного действия молеет слулеить золотое ч и с .т о, т. е. число мг леелатины или другого гидрофильного К., защищающее 10 см золя золота от коагуляции в присутствии 1 см 10%-ного раствора NaCl. Если заряды пщрофильного и гидрофобного золей про-тивонололсны по знаку, то вместо защитного действия может наступить сенсибилизация, напоминающая взаимную коагуляцию двух гидрофобных KO.liЛОНДОН. Так, серумальбумин сенсибилизирует коагуляцию золей Ре(ОН)з.

Органозоли изучены значительно менее, чем гидрозоли. Несмотря на громадное технич. значение таких К. (каучук в бензоле к других растворителях, эфиры целлюлозы в ацетоне и т. д.), в этой области имеются пока лишь отрывочные данные эмпирич. характера. С теоретич. стороны эти К. также представляют большой интерес, так как на них возможно проследить влияние таких важных факторов, как диэлектрич. постоянная среды, электрич. моменты молекул среды и К., и т. д.

А э р о 3 о л и-К., в к-рых дисперсионная среда является газообразной, а дисперсная фаза-твердой (пыль, дым) или лшдкой (туман). Они обладают многими свойствами, общими с гидрозолями, но обнаруживают и нек-рые существенные отличия; напр. в отношении электрич. свойств аэрозо.ли отличаются от гидрозолей отсутствием двойных электрич. слоев на частицах, что обусловливает их меньшую устойчивость. Подробнее об аэрозолях, их свойствах и технич. значении см. Дымы и туманы.

Гели. В то время как в результате коагуляции гидрофобных К. получаются преимущественно кристаллич. агрегаты и порошки, процесс коагуляции гидрофильных К.приво-



дит б. ч. к застудневанию, желатинированию всего раствора. Процесс желатинирования является одним из видов коагуляции К. От обычной коагуляции он отличается тем, что здесь не образуется осадка, т. е. отдельной макроскопическ. новой фазы, но вся масса К. принимает своеобразное полужидкое состояние, приобретая вместе с тем некоторые свойства твердого тела (напр. сопротивление сдвигу). Часто такую застывшую форму называют гелем, но правильнее называть ее студи ем,т.к. гелями называются и всякие другие твердые формы К. Факторы, вызываюш,ие желатинирование К., могут быть весьма различны; в одних К. оно происходит под действием электролитов, аналогично обычной коагу.тяции, в других (и это случается гораздо чаще)-при изменениях i°. В последнем случае наблюдаются различия в поведении К.: нек-рые из них застудневают при низкой и разжижаются при высокой i° (желатина), другие-наоборот (альбумин). Многие К. способны застудневать даже при очень низких концентрациях дисперсной фазы-порядка нескольких десятых процента (желатина, агар-агар). Студни де.дятся на хрупкие и эластичные. Первые обладают тем свойством, что при выделении из них жидкой фазы они сохраняют первоначальную форму и могут снова воспринять в себя лшдкую фазу без различия ее химич. индивидуальности (вода в студне кремневой к-ты м. б. постепенно заменена спиртом, затем бензолом, хлороформом и т. д.); кроме того такие студни, будучи лишены лшдкой фазы, легко рассыпаются в мелкий порошок. .Эластичные студни, лишаясь жидкости, значительно уменьшают свой объем и превращаются в упругую роговидную массу; лсид-кость, которую они способны снова воспринять, всегда индивидуальна (желатина воспринимает только воду, каучук-только органические растворители); это поглощение лсидкости всегда сопровождается значительным увеличением объема-иабуха пнем. Набухаемость золей сильно зависит от Рн жидкости, в к-рой они набухают. Минимум набухания наблюдается вблизи изоэлектрической точки; при большем и.ти меньшем значении Рн набухаемость значительно возрастает. При достаточном введении жидкой фазы набухание может окончиться разжилсе-нием (растворением) студня, но это наблюдается не всегда: большинство упругих студней при достаточно низкой t° только набухают, но не растворяются. Поэтому набухание и растворение следует рассматривать как два самостоятельных процесса. Растворение (плавление или разлжжение) студня не имеет постоянной Г-ной точки. Студнеобразная форма вещества является очень валяной как в биологии, так и в технике, так как, соединяя в себе механич. признаки твердого и лсидкого тела, она кроме того обладает чрезвычайной подвилсностью состояния.

За последние годы сделаны большие успехи в смысле изучения структуры гелей. Для нек-рых из них ультрамикроскопиче-ски доказано, что они имеют волокнистое, войлокообразное строение и содерлшт в промежутках (ячейках) между волокнами более разбавленный раствор К. Иногда структура

таких гелей м. б. нарушена простым встряхиванием; гель при этом разжшкается, а при стоянии в покое вновь застывает. Образование крупных агрегатов иногда имеет место уже в золе; это видно из того, что например вязкость растворов лселатины надает, если пропустить их несколько раз через капилляр (при этом агрегаты разрушаются).

К. в природе и технике. К. играют громадную роль как в неорганич. природе (воды многих источников и водоемов являются разбавленными К., многие минералы и горные породы образуются нри коагуляции золей кремнекислоты электролитами или др. К.; погода зависит от процессов, протекающих в аэрозолях атмосферы), так и, в особенности, в живых организмах. Ткани лсивот-ных и растений по большей части представляют собою слолгные коллоидные системы, состоящие из золей и ге.чей. За последние годы К. вызвали к себе большой интерес со стороны медицины. Роль К. в технике таклсе громадна: почти пе существует таких областей техники, где не приходилось бы иметь дела с К.; нек-рые же отрасли промышленности представляют собою почти целиком отделы прикладной коллоидной химии. Таковы например промышленность кожевенная (дубление кожи), текстильная (волокно, его обработка и крашение), мыловаренная (образование коллоидного раствора и коагуляция его нри высаливании), искусственного волокна, резиновая, пластических масс, стекольная, керамическая, фотографическая (приготовление светочувствительных эмульсий, точнее-суспензий), производство клея и лселатины, многие отрасли пищевой промышленности (например производство масла и маргарина); сюда же относятся: применение флотации (см.) для обогащения руд. очистка сточных вод, осаждение дымов, и т. д. Во многих из этих производств теории коллоидной химии способствовали выяснению сущности технологическ. процессов или привели к их существенному улучшению. Подробности этих процессов и свойства технических К.-см. в соответствующих статьях.

Лит.: Гатчек Э., Введение в физику и химию коллоидов, пер. с англ., М.-Л., 1927; М е п-долее п Д. И., Основы химии, 9 изд., т. 1, М.- Л., 1927; Наумов В. А., Химия коллоидов, Л.. 1926; П е с к о в Н. П., Коллоиды, Физико-химические основы коллоидной науки, Иваново-Вознесенск, 1925; Д ю к л о Ж., Ко.ш1оиды, перевод с франц., Л., 1924; М е н ь е Л., Коллоидная химия и ее применение в промышленности, пер. с франц., М., 1920: Z S i g m о н (1 V R., Kolloidchemie, В. 1-2, Leipzig. 1925-1927; Preundlich Н., Kapillarchemie, ;! Auflage, Lpz., 1923; Freundlich H., Fortschritte der Kolloidcliemie, Dresden-Lpz., 1926; II a h n F.. Dispcrsoidanaly.se, Handbuch der Kolloidwissenschaft in Einzeldarstellungen, hrsg. v. Wo. Ostwald, B. 3, Dresden-Lpz., 1928: P a u 1 i W. u. V a 1 к о E., Elektro chemie der KoUoide,Berlin, 1929; Liesegang R.E.. Kolloidchemische Teclinologie, Dresden-Lpz., 1926- 1927; Alexander J.,Colloid Chemistry, Theoretical and Applied, by Selected International Contributors. V. 1-Theory a. Methods, N. Y., 1926; L i e s e g a n R., Kolloide in der Technik. Dresden-T;eipzig, 19,3; Kolloid-Zcitschrifl , Dresden, 1906. A. Рабинович.

КОЛОВОРОТ, инструмент для ручного сверления отверстий, гл. обр. в дереве, реже в металле. В отличие от дреля (см.) К. представляет собой коленчатый вал, приводимый во вращение рукой рабочего. (Столярные К. бывают так наз. французские (фиг. 1> или, более совершенной конструкции, а м е-




риканские (фиг. 2). Последние снабжаются обычно универсальным патроном; иногда в лучших моделях упорный подшипник у верхнего упора делается на шариках. Обыкновенное устройство универса.тьного патрона изображено на фиг. 2: снабженная в передней части конической расточкой гильза а при навинчивании на основание патрона б заставляет обе щеки в зажима сходиться. Коловорот Фиг. 1. обладает тем неудобством, что для сверления необходимо иметь значительное свободное пространство, так что пользоваться им в тесных местах и углах невозможно. С целью избежать этого недостатка соединяют верхнюю часть К. с патроном при помощи храпового колеса с собачкой, и тогда для сверления нет необходимости описывать рукояткой К. полный оборот, а возмолшо производить работу качательными движениями. Для сверления в углах делают также особые К. с боковой рукояткой (фиг.З), в которых вращатель-



Фиг. 2.

Фиг. 3. Фиг. 4.

ное движение передается патрону К. через шарнир Гука. Слесарный коловорот (фиг. 4) по существу не отличается от столярного, но в виду более тяжелой работы вся конструкция его солиднее, отсутствуют совершенно все деревянные части и нажим совершается не непосредственно силой рабочего, а для этого имеется нажимн. винт, упирающийся при работе в кронштейн особогоупора.

Лит.: ПесоцкийА., Столярное дело, 2 изд., М.-Л., 1929. Л. Павпушков.

КОЛОДКА обувная, приспособление, употребляемое в сапожном производстве для придания заготовке определенной формы. Колодка в настоящее время делается преимущественно из дерева, к-рое должно легко обрабатываться, бьггь достаточно крепким, быть свободным от сучков, легко поддаваться полировке и по возможности слабо реагировать на изменения температуры и влалености воздуха. Лучшие породы для изготовления колодки - бук и граб. Кроме того употребляют: североамериканский клен, обыкновенный клен, березу, ольху, иву, осину, липу; лучше всего используются молодые деревья или ветви и вершины от крупных. Подходящую древесину распиливают на чурбаки длиною 90-100 см, к-рые затем раскалывают на 3-4 треугольных

т. Э. т. X.

бруска по радиусам. Чтобы по возмолгности устранить усыхание и разбухание дерева, идущего на выработку колодки, иногда его подвергают выпариванию. Нек-рые фабрики К. не применяют выпаренного дерева, полагая, что от этого процесса оно несколько размягчается.

Подготовленное дерево перерабатывается на К. ручным или механическ. способом. Основная модель каждого отдельного фасона


Фиг. 1.

К. доллша быть сделана вручную, т. к. машина способна производить К. только по данному образцу. Образцы-модели К. вырабатывают на фабриках колодочники-моделе-ры. Для выработки К. вручную употребляют тиски с обшитыми колеей губками для зажимания К. К верстаку на скобе подвинс-ным образом укреплен нож-резак, которым заранее подготовленному бруску придают грубое подобие К. Обыкновенный деревообделочный топор употребляют для стесывания у бруска излишних частей дерева. Кроме того употребляют лучковую пилу для


Фиг. 2.

распиливания клина и рашпили, с насечками различного рода и крупноты, для отделки К. Стальные цикли или осколки стекла и стеклянная бумага употребляются для шлифовки, которая заканчивается натиранием воском и полировкой щетками. Для придания К. необходимых размеров и фасона употребляются: 1) мерочная лента с нанесенными на ней с одной стороны сантиметрами,


Фнг. 3.

а с другой стороны штихами (2 см=3 шти-хам) и 2) шаблон стелечной поверхности К. (фиг. 1). Иногда кроме шаблона стельки применяются еще шаб.тоны профиля К. (фиг, 2 и 3). Размеры К. изменяются не только по длине К но и поперек ее. Задача колодоч-ника заключается в том, чтобы, изменяя



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 [ 110 ] 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152