Большая Советская Энциклопедия (КО)

Большая Советская Энциклопедия (КО)

Коагулянты

Коагуля'нты, коагулирующие агенты (от лат. coagulo — вызываю свёртывание, сгущение), вещества, введение которых в жидкую среду, содержащую мелкие частицы какого-либо тела, вызывает коагуляцию, т. е. слипание этих частиц. Под действием К. образуются крупные скопления слипшихся частиц, выпадающие в виде хлопьев или комков в осадок (коагулят). Эффективными К. для систем с водной дисперсионной средой являются соли поливалентных металлов (алюминия, железа и др.). В качестве К. используют также водорастворимые органические высокомолекулярные соединения (полимеры), особенно полиэлектролиты . В отличие от неорганических К., их иногда называют флокулянтами (см. Флокуляция ). К. применяют для выделения ценных промышленных продуктов из отходов производства в различных технологических процессах, а также при очистке воды от природных и бытовых загрязнений.

  В медицине под К. подразумевают средства, повышающие свёртываемость крови, такие как викасол, раствор желатина, некоторые препараты, получаемые из крови (тромбин, фибриноген), и др.

Коагулятор

Коагуля'тор, 1) то же, что коагулянт (см. Коагулянты ). 2) В химической технологии аппарат для коагулирования (см. Коагуляция ) высокодисперсных (коллоидных) систем.

Коагуляция (акустич.)

Коагуля'ция акустическая, процесс сближения и укрупнения взвешенных в газе или жидкости мелких твёрдых частиц, жидких капелек и газовых пузырьков под действием звуковых волн. При распространении звуковой волны возникают силы, под действием которых частицы сближаются, что способствует их слипанию. При коагуляции пузырьков газа в жидкости происходит полное слияние их с уничтожением разделявших их границ, так что в этом случае имеет место более глубокая стадия процесса — ультразвуковая коалесценция . К. применяется для очистки воздуха от промышленных дымов, для осаждения туманов, для дегазации жидкостей, в частности расплавов металлов.

 Лит.: Бергман Л., Ультразвук и его применение в науке и технике, пер. с нем., М., 1956; Цетлин В. М., Акустическая коагуляция аэрозолей и её техническое применение, М., 1957.

Коагуляция облачных элементов

Коагуля'ция о'блачных элеме'нтов, процесс укрупнения облачных капель и кристаллов за счёт их слияния (или слипания) при столкновении друг с другом (в аналогичном смысле говорят о коагуляции аэрозолей ).

  К. о. э. — следствие различных причин, приводящих к столкновению частиц. Различают броуновскую коагуляцию, связанную с наличием хаотичных тепловых движений частиц; турбулентную, связанную с наличием турбулентных движений отдельных частиц воздуха, электрическую — с наличием разноимённых электрических зарядов на частицах; гравитационную — вследствие различия скоростей падения частиц разных размеров и формы, и др. В природе обычно одновременно действует несколько механизмов К. о. э., что значительно усложняет процесс и его теоретическое описание. В укрупнении облачных частиц и выпадении осадков особенно большую роль играет гравитационная К. о. э.

 Лит.: Фукс Н. А., Механика аэрозолей, М., 1955; Физика облаков, под ред. А. X. Хргиана, Л., 1961.

  И. П. Мазин.

Коагуляция (свёртывание)

Коагуля'ция (от лат. Coagulatio — свёртывание, сгущение), слипание частиц коллоидной системы при их столкновениях в процессе теплового (броуновского) движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле. В результате К. 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. сопровождается прогрессирующим укрупнением частиц (увеличением размера и массы агрегатов) и уменьшением их числа в объёме дисперсионной среды — жидкости или газа.

  Различают быструю и медленную К. При быстрой К. почти каждое соударение частиц эффективно, т. е. приводит к их соединению; при медленной К. соединяется часть сталкивающихся частиц. В жидкой среде, например при К. золей , укрупнение частиц до известного предела (приблизительно до размера 10-4 см ) не сопровождается их оседанием или всплыванием. Это скрытая К., 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. В некоторых случаях при К. во всём объёме 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. может завершиться их слиянием, коалесценцией .

  К. — 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. 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. в системе с жидкой дисперсионной средой, называется порогом коагуляции. В полидисперсных системах, где частицы имеют разную величину, можно наблюдать ортокинетическую К. — 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. может наступить без какого-либо внешнего воздействия на коллоидную систему (автокоагуляция) как результат физических или химических изменений, происходящих при её старении. Иногда К. 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. играет важную роль во многих технологических, биологических, атмосферных и геологических процессах. Так, при нагревании биополимеров (белков, нуклеиновых кислот) и при некоторых др. воздействиях на них, например изменении pH, наблюдается их К. Явления К. 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. в практических целях. Нежелательна К. при получении и хранении суспензий , эмульсий , порошков и др. дисперсных систем промышленного или бытового назначения.