Золь-гель переход

Золь-гель переход (англ. sol gel transition) — процесс превращения золя в гель, протекающий при увеличении концентрации частиц дисперсной фазы в золе или под влиянием иных внешних воздействий (охлаждение, изменение pH, ионной силы раствора).

Описание

Размер частиц дисперсной фазы в стабильном высокодисперсном коллоидном растворе — золе — составляет 10⁻⁹−10⁻⁶ м. Увеличение концентрации дисперсной фазы приводит к появлению коагуляционных контактов между частицами и началу структурирования — гелеобразования. Коагуляционные структуры характеризуются низкой прочностью, определяемой ван-дер-ваальсовыми силами, при этом взаимодействие частиц осуществляется через равновесную по толщине прослойку дисперсионной среды. Для так называемых коагуляционных структур дальнего взаимодействия сила взаимодействия частиц составляет 10⁻¹¹−10⁻¹⁰ Н/контакт, а расстояние между ними — 10⁻⁸−10⁻⁷ м. Такие структуры характеризуются полным самопроизвольным восстановлением после механического разрушения. Дальнейшее повышение объемной концентрации дисперсной фазы приводит к постепенному исчезновению способности к восстановлению исходной структуры, а по мере снижения содержания дисперсионной среды теряются также эластичные и пластические свойства. При фиксации частиц в структуре, соответствующей ближней коагуляции, прочность коагуляционных контактов возрастает до 10⁻⁹−10⁻⁸, а расстояние между частицами снижается до 10⁻⁹ м. На этой стадии могут возникнуть и атомные (точечные) контакты, характеризующиеся прочностью 10⁻⁸−10⁻⁶ Н/контакт. Для повышения стабильности структур, регулирования реологических свойств и управления процессами структурообразования на прочность контактов воздействуют путём модификации поверхности частиц добавками ПАВ или путём создания в растворе пространственной структуры высокомолекулярного органического полимера.

Стимулированный замораживанием золь-гель переход

Частным случаем золь-гель перехода является переход при охлаждении золя ниже температуры кристаллизации растворителя.

При образовании кристаллов растворителя оставшаяся жидкость вытесняется в пространство между ними с одновременным повышением концентрации золя, которое стимулирует его переход в гелеобразное состояние.

Литература

• Золь-гель процесс // Химическая энциклопедия. Т. 2. — М.: Советская энциклопедия, 1990. С. 173—174.
• Золи // Химическая энциклопедия. Т. 2. — М.: Советская энциклопедия, 1990. С. 170.
• Гели // Химическая энциклопедия. Т. 1. — М.: Советская энциклопедия, 1990. С. 513.
• Encyclopedia of biomaterials and biomedical engineering / Ed. by G.E. Wnek and G.L. Bowlin — Marcel Dekker Inc., 2004 — vol. 2 — pp. 1017–1025
• Laurie J., Bagnall C.M. et al. Colloidal suspensions for the preparation of ceramics by a freeze casting route // Journal of Non-Crystalline Solids — vol. 147—148, 1992 — pp. 320–325
• Soltmann U., Böttcher H., Koch D., Grathwohl G. Freeze gelation: a new option for the production of biological ceramic composites (biocers) // Materials Letters — vol. 57(19), 2003 — pp. 2861–2865

Ссылки

К:Википедия:Изолированные статьи (тип: не указан)

Отрывок, характеризующий Золь-гель переход

– Я прошу тебя никому не говорить, кто я. И сделай, что я скажу…
– Слушаюсь, – сказал Герасим. – Кушать прикажете?
– Нет, но мне другое нужно. Мне нужно крестьянское платье и пистолет, – сказал Пьер, неожиданно покраснев.
– Слушаю с, – подумав, сказал Герасим.
Весь остаток этого дня Пьер провел один в кабинете благодетеля, беспокойно шагая из одного угла в другой, как слышал Герасим, и что то сам с собой разговаривая, и ночевал на приготовленной ему тут же постели.
Герасим с привычкой слуги, видавшего много странных вещей на своем веку, принял переселение Пьера без удивления и, казалось, был доволен тем, что ему было кому услуживать. Он в тот же вечер, не спрашивая даже и самого себя, для чего это было нужно, достал Пьеру кафтан и шапку и обещал на другой день приобрести требуемый пистолет. Макар Алексеевич в этот вечер два раза, шлепая своими калошами, подходил к двери и останавливался, заискивающе глядя на Пьера. Но как только Пьер оборачивался к нему, он стыдливо и сердито запахивал свой халат и поспешно удалялся. В то время как Пьер в кучерском кафтане, приобретенном и выпаренном для него Герасимом, ходил с ним покупать пистолет у Сухаревой башни, он встретил Ростовых.


1 го сентября в ночь отдан приказ Кутузова об отступлении русских войск через Москву на Рязанскую дорогу.
Первые войска двинулись в ночь. Войска, шедшие ночью, не торопились и двигались медленно и степенно; но на рассвете двигавшиеся войска, подходя к Дорогомиловскому мосту, увидали впереди себя, на другой стороне, теснящиеся, спешащие по мосту и на той стороне поднимающиеся и запружающие улицы и переулки, и позади себя – напирающие, бесконечные массы войск. И беспричинная поспешность и тревога овладели войсками. Все бросилось вперед к мосту, на мост, в броды и в лодки. Кутузов велел обвезти себя задними улицами на ту сторону Москвы.
К десяти часам утра 2 го сентября в Дорогомиловском предместье оставались на просторе одни войска ариергарда. Армия была уже на той стороне Москвы и за Москвою.
В это же время, в десять часов утра 2 го сентября, Наполеон стоял между своими войсками на Поклонной горе и смотрел на открывавшееся перед ним зрелище. Начиная с 26 го августа и по 2 е сентября, от Бородинского сражения и до вступления неприятеля в Москву, во все дни этой тревожной, этой памятной недели стояла та необычайная, всегда удивляющая людей осенняя погода, когда низкое солнце греет жарче, чем весной, когда все блестит в редком, чистом воздухе так, что глаза режет, когда грудь крепнет и свежеет, вдыхая осенний пахучий воздух, когда ночи даже бывают теплые и когда в темных теплых ночах этих с неба беспрестанно, пугая и радуя, сыплются золотые звезды.
2 го сентября в десять часов утра была такая погода. Блеск утра был волшебный. Москва с Поклонной горы расстилалась просторно с своей рекой, своими садами и церквами и, казалось, жила своей жизнью, трепеща, как звезды, своими куполами в лучах солнца.