Гели(от лат. gelo- застываю), 1) в коллоидной химии. Гели - дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой, в которых частицы дисперсной фазы образуют пространств. структурную сетку. Представляют собой твердообразные ("студенистые") тела, способные сохранять форму, обладающие упругостью (эластичностью) и пластичностью.
Типичные гели имеют коагуляционную структуру, т.е. частицы дисперсной фазы соединены в местах контакта силами межмол. взаимодействия непосредственно или через тонкую прослойку дисперсионной среды. Для них характерна тиксотропия, т.е. способность в изотермич. условиях самопроизвольно восстанавливать свою структуру после мех. разрушения. Такие гели образуются, например, при коагуляции золей (к о а г е л и), понижении температуры или концентрировании мицеллярных растворов мыл. выделении новой дисперсной фазы из пересыщ. растворов (лиогели).
Гели могут возникать в виде рыхлых осадков либо образуют структурную сетку во всем объеме первоначально жидкой системы без нарушения ее макрооднородности. Гели с водной дисперсионной средой наз. гидрогелями, с углеводородной-органогелями.
Гелеобразование (желатинирование, застудневание) возможно при содержании
дисперсной фазы в системе в кол-ве всего лишь неск. %, иногда-долей %.
Чем более анизометричны частицы и менее лиофильна их поверхность по отношению
к дисперсионной среде, тем меньше содержание дисперсной фазы, при котором
система теряет текучесть. Распад структуры геля и переход системы в текучее
состояние наз. пептизацией. Этот процесс происходит при введении лиофилизующих
в-в (см. Лиофильность и лиофобностъ)или при повышении температуры.
В т. наз. мезоморфных гелях структурную сетку образует жидкокристаллич.
фаза (мезофаза). Такие гели возникают из растворов дифильных блоксополимеров
в термодинамически "плохих" растворителях по отношению к одному из блоков сополимера.
Мезоморфная фаза обычно представляет собой мицеллоподобные пластинчатые
или цилиндрич. ассоциаты из тех блоков, которые менее растворимы в данном
растворителе; мезоморфные Гели образуются и в концентрированных растворах мыл.подобных
ПАВ.
Системы, по свойствам подобные гелям, но не обладающие тиксотропией (т. наз.
псевдогели), образуются при фазовом расслоении растворов полимеров, коагуляции
и неполной коалесценции каучуковых латексов и эмульсий некоторых высоковязких нефтепродуктов, жиров. биогенных веществ. Св-вами гелей обладают пены, стабилизованные
высокомол. ПАВ, и высококонцентрированные (спумоидные) эмульсии.
Большинство гелyq термодинамически неустойчиво; при старении вследствие изотермич. переконденсации или рекристаллизации обратимая по отношению
к мех. воздействию коагуляц. структура перерождается в необратимую конденсационно-кристаллизационную. Кроме того, многие гели подвержены синерезису – сокращению объема с выделением жидкой фазы в результате самопроизвольного уплотнения структурной сетки.
Удалением из лиогелей жидкой среды можно получить тонкопористые тела-аэрогели,
или ксерогели, в которых слабые коагуляц. контакты между частицами превратились
в результате сушки в прочные адгезионные или фазовые (когезионные) контакты.
Таковы, например, алюмогель и силикагель-сорбенты, получаемые обезвоживанием
гидрогелей соотв. гидроксида алюминия и кремниевых кислот.
2) В химии и технологии полимеров Гели-неплавкие и нерастворимые продукты
поликонденсации или полимеризации. Момент времени, когда реакц. смесь теряет текучесть вследствие сшивки растущих полимерных цепей, наз. точкой гелеобразования или гель-точкой. Гелями называют также набухшие в растворителях сшитые линейные полимеры и растворы полимеров, потерявшие текучесть вследствие возникновения пространственной молекулярной сетки, стабилизированные хим. или водородной связями либо в результате межмолярного взаимодействия. Таковы, например, набухшие в водной среде ионообменные смолы; пространственно-сшитые декстраны (сефадексы) и полиакриламиды, используемые в гель-проникающей хроматографии, набухшие в жидких углеводородахсополимеры стирола и дивинилбензола. а также резины на основе натурального и некоторых синтетических каучуков; гидрогели желатины. агара. поливинилового спирта. органогели некоторых эфиров целлюлозы. акрилонитрила.
Гелеобразование играет важную роль при использовании промывочных буровых растворов, в произ-ве мн. полимерных материалов, катализаторов и сорбентов, пищ. продуктов, фармацевтич. и косметич. препаратов, при нанесении разл. рода покрытий. Ксерогели на полимерной основе имеют практич. значение в произ-ве искусств. кожи, мембранных фильтров и др. Образование и распад Гели происходят в природных биохим., почвенных и геол. процессах.
