Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 1 (1110090), страница 319
Текст из файла (страница 319)
Такие Г. образуются, напри при коагуляцин залей (коагели), понижении т-ры или концентрировании мицеллярных р-ров мыл, выделении новой днсперсной фазы из пересыщ. р-ров (лиогели). Г. могут возникать в виде рьзхлых осадков либо образуют структурную сетку во всем объеме первоначально ящпкой системы без нарушеыия ее макрооднородности. Г. с водной дисперсионной средой наз. гидрогелями, с углеводородной-органогелями. Гелеобразоваиие (келатинирование, застулневание) возможно прн содержании дисперсной фазы в системе в кол-ве всего лишь песк. и иногда-долей % Чем более анизометричны частицы и менее лиофильна их пов-сть по отношению к дисперсионвой среде, тем меньше содержание дисперсыой фазы, прп к-ром система тернет текучесть.
Распад структуры Г. и переход системь! в текучее состояние наз. пептизацией. Этот процесс происходит при введении лиофилизующих в-в (см. Лиофильвосшь и лиов!обвесила) яли при повышении т-ры. В т, наз, мезоморфных Г, структурную сетку образует жидкокрисгаллич. фаза (мезофаза). Такие Г. возникают из р-ров дифильных блоксополимеров в термодинамически «плохих» р-рителях по отношению к одному из блоков сополнмера. Мезоморфная фаза обычно представляет собой мицеллоподобные пластинчатые нли цилиндрич.
ассоциаты из тех блоков, к-рые менее растворимы в данном р-рителе, мезоморфные Г. образуются ы в концентрированных р-рах мылоподобных ПАВ. Системы, по св-вам подобные Ги но не обладающие тиксотропией (т. иаз. псевдогели), образуются при фазовом расслоении р-ров полимеров, коагуляции и неполной коалесценциы каучуковых латексов и эмульсий нек-рых высоковязких нефтепродуктов, киров, биогенных в-в. Св-вами Г. облапают пены, стабилизованные высокомол. ПАВ, и высококонцентрированыые (спумоыдные) эмульсии. Большинство Г.
термодинамически неустойчиво; при старении вследствие изотермич переконденсацнн или рекристаллизации обратимая по отношению к мех. воздействию коагуляц. структура перерождается в необратимую конденсационно-кристаллизационную. Кроме того, многие Г. подвержены синерезису — сокрашению объема с выделением жидкой фазы в результате самопроизвольного уплотнения с.груктурной сетки Удалением из лиогелей жидкой среды можно получить тонкопористые тела — аэрогели, или ксерогели, в к-рых слабые коагуляц, контакты между частицами превратились в результате сушки в прочные адгезионные или фазовые (когезиоиные) контакты. Таковы, напр, алюмогель и силикагелъ-сорбенты, получаемые обезвоживанием гидрогелей соотв гидрокснда алюминия и кремниевых к-т 2) В химии и технологии полимеров Г.
— неплавкие и иераспюримые продукты поликонденсации или полимеризацни. Момент времени, хогда реакц смесь теряет текучесть вследствие сшнвкн растущих полимерных цепей, наз точкой гелеобразования или гель-точкой Г. наз. также набухшие в р-рнтелях сшитые линейные полимеры я р-ры полимеров, потерявшие текучесть вследствие воз- 1001 ЗЗ Кивни. зна т. 1 ГЕЛИЙ 513 Свойства.
Г.-одноатомный газ без цвета и запаха. Св-ва изотопов Г. приведены в таблице Ур-ния температурной зависимости давления пара аНе: !8 Р(Па) = — 3,0! 8/Т 4 2,484 18 Т вЂ” 0,00297Тв + + 4,322 (ниже 2,19 К) 18 р(Па) = — 4 7921/Т + О 00783Т + О О! 76Т*+ + 5,7979 (2,!9 — 4,22 К) р(МПа),'1,630 =(Т/0,992)з "а — ! (выше 4 К) Теплопроводность Г. 0,1437 Вт/(м К]; маги восприимчивость — 1,9 10 ', ур-ние температурной зависимости вязкоств: т1 1О' = 5,023Т"а' Па с (4 — 1000 К) свойстил изОтОпОВ Гелия 'ые вне Паиизитсли уе!З,тб мпа) лд15 з,е!3,87 мпн) з,зр Тип,к Т иин, К Плоти, стрит теизабразна~а нилсога зари р„и, Мпн Л„и, ит,'мз С"„' д рмо и! ЬН„", Д «умоли ЛН с я»Мал 3'„н Днхмаль К! О,зза Вэ,зз 3,35 е.зз лз,з гс.тр 2е,т п,зтз за5!О к! здз с!3 бэ,з 20,79 з,в зз,! зг«м 1002 никновения пространств.
молекулярной сетки, стабилизиров. хим. или водородыой связями либо в результате мекмол. взаимодействия. Таковы, напр., набухшие в водной среде ионообменыые смолы; пространственно-сшитые декстраны (сефадексы) и полиакрнламиды, используемые в гель-проникающей хроматографии; набухшие в жидких углеводородах сополимеры стирала н дивинилбензола, а также резиыы на основе натурального и нек-рых сивтетич. каучуков; гядрогели желатины, агара, поливннилового спирта; органогели нек-рых эфиров целлюлозы, акрилонитрила. Гелеобразование играет важную роль при использовании промывочных буровых р-ров, в произ-ве мн.
полимерных материалов, катализаторов и сорбентов, пищ продуктов, фармацевтич. и косметич. препаратов, прн нанесении разл рода покрытий. Ксерогелн на полимерной основе имеют практич. значение в произ-ве искусств. кожи, мембранных фильтров и др. Образование и распад Г. происходят в природных бнохим, почвенных и геол.
процессах. Лиаз см при азнтааи диснврсние снсненн, Струстураарразомнн Оиудии лл и.а ГЕЛИЙ (от греч. Ьес!юа — солнце; лат. Не!шш) Не, хим элемент УП1 гр. периодич. системы, ат. н. 2, ат. м. 4,002602; относится к благородным газам Атмосв1зерный Г. состоит из изотопов зНе (0,000135У, по объему) и Не. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для аНе 68 10 эл мз, лля зНе — 54 1О за мл. Конфигурация электронной оболочки 1и'; энергия ионизации Неа — Не" Нет+ соотв.
2372 и 5250 кДж/мольб ван-дер-ваальсов радиус О,!22 нм, ковалентный радиус 0,04-0,06 нм. Г.-один из ыаиб. Распространенных элементов космоса- занимает второе место после водорода. Содержание Г. в атмосфере (образуется в результате и-распада Ас, ТЬ, Щ 5,27 10 е,/ по объему. Запасы Г. в атмосфере, лнтосфере и гсдросфере оцениваются в 5 !О'е мз Гелионосные прир.
газы содержат, как правило, до 2% по объему Гб главные иром, месторождения этих газов находятся в США (21,!О'и мз Г), СССР, Канаде (1Ои мз) ЮАР Гелий содержится также в минералах: клевеите, монаците, торианите (до 10,5 л/кг). 514 ГЕЛИОТРОПИН Жидкий Г.-квантовая жндюсть, т,е. жидкость, в макроскопнч, объеме к-рой проявляются квантовые св ва составляющих се атомов. Квантовые эффекты существенны прп очень низких т-рех, когда длина волны де Бройля для теплового двнжения атомов становится сравнимой с расстоянием ыежду ними. На рисунке приведена диаграмма состояния 'Йе, Прн 2,17 К и давлении паров 0,005 МПа (т, наз, Х-точка) жидкий 'Не (бозе-жидкость) претерпевает фазовый переход второго рода (от Не 1 к Не П), сопровождающийся резким изменением ряда св-в: теплоемкости, вязкости, плотности и др.
С увеличением давления т.ра перехода Ть смещается в область более низких т.р (зависимость Ть от давления показана на рисунке)глниией3 Для Не П характерна сверхтекуднапп»ю питая»»я 'иа честь -способность про- текать без трения через гюго н, узкие (днам, менее л 1 100 им) капилляры и щели. Это св-во от- 8! крыто в !938 П, Л. Ка- пицей. Сверхтекучесть , шнн н.з кю»ны зг»»» ы» обусловлена переходом прп т-рах ниже Ть части нгш атомов жидкого Г, в со- стояние с нулевым нмщис» иъ г пульсом. Не 1 бурно кипит во всем объеме, Не П вЂ” спокойная жидкость с ясно выраженным меииском.
Различие в их поведении объясняется необычайно высокой теплопроводностью Не П (во много миллионов раз выше, чем у Не 1). Сверхтекучесть проявляет также и жидкий 'Не (фермн-жид„:кость) вблизи або. нуля (менее 2,6 10 э К) и давлении ок. 3,4 МПа. Жидкий Г.-единственное в-во, не затвердевающее при нормальном лавлеинн даже вблизи 0 К, Ои кристаллизуется только под давлением более 2,5 МПж Крнсталлнч. решетка Не гексагональнаа с плотной упаковкой. эНе при одной н той же т-ре в зависимости от давления может находиться в двух модификациях: п (решетка кубическая) н б (гексагональпая с плотной упаковкой); т.ра тройной точки эНе ю эНе, + эНеу 3,15 К, даял.
!4,3 МПа; у Не тройная точка отсутствует. Для газообразного Г. характерна высокая способность проникать сквозь перегородки из пластмасс, стекла и некрых металлов. Р-римость Гл в воде (смэ/л)-9,78 (О'С), 8,6! (20'С), 10,10 (80'С); этаноле (% по объему)-2,8 (15 С), 3,2 (25'С). Г. характеризуется исключительной хнм. инертностью. Получение. Г. выделжот из нрпр.