STRUKTURELL-MEKANISKA EGENSKAPER HOS DISPERGERADE SYSTEM
| Parameternamn | Menande |
| Artikelns ämne: | STRUKTURELL-MEKANISKA EGENSKAPER HOS DISPERGERADE SYSTEM |
| Rubrik (tematisk kategori) | Kemi |
Bildandet av strukturer i kolloidala och mikroheterogena system är en konsekvens av koaguleringen av dessa system, och när koncentrationen av den dispergerade fasen ökar, passerar ett brett "spektrum" av tillstånd - från verkligt flytande (soler) genom strukturerade vätskor, geler , till solida system.
Kolloidala och mikroheterogena system med ett flytande och fast dispersionsmedium, som alla kondenserade system, har vissa mekaniska egenskaper - viskositet, ofta plasticitet, elasticitet och styrka. Dessa egenskaper är förknippade med strukturen av system, därför kallas de strukturell-mekanisk fastigheter, eller reologiska.
Kolloidala och mikroheterogena dispergerade system är uppdelade i fritt dispergerade och koherent dispergerade. Om dispersionsmediet är en vätska, så finns det också övergångssystem, vars individuella partiklar är förbundna med varandra till lösa aggregat, men inte bildar en kontinuerlig struktur - strukturerade vätskor.
Typen av system påverkas i hög grad av koncentrationen av den dispergerade fasen. Kolloidala system där partiklarna befinner sig på tillräckligt stora avstånd från varandra och praktiskt taget inte samverkar kallas fritt dispergerade. Genom att införa en stabilisator i ett sådant system, som förhindrar konvergens av partiklar och manifestationen av molekylära krafter mellan dem, är det möjligt att avsevärt öka den kritiska koncentrationen vid vilken bindningar uppstår mellan elementen i det strukturella nätverket. Det bör noteras att i sina egenskaper är sådana kolloidala system mycket lika vanliga vätskor, deras viskositet skiljer sig lite från viskositeten hos dispersionsmediet och ökar något med ökande innehåll av den dispergerade fasen.
I samband spridda system ah koncentrationen av den dispergerade fasen kan nå höga värden. Partiklar i ett sådant system är förbundna med varandra genom intermolekylära krafter och, som ett resultat, är de inte kapabla till ömsesidig rörelse de bildar ett rumsligt nätverk eller struktur. Sammanhängande spridda system har till viss del egenskaperna fasta ämnen– förmågan att behålla formen, viss styrka, elasticitet, elasticitet. Men på grund av den låga styrkan hos anslutningen mellan de enskilda elementen i strukturen, förstörs de lätt och dessa system förvärvar förmågan att flöda.
Strukturerade vätskor är system med låg koncentration av den dispergerade fasen, men med en uttalad tendens av partiklar att klibba ihop. De har mellanliggande egenskaper. Dessa system kan flyta, men de följer inte flödeslagarna för vanliga ostrukturerade vätskor.
STRUKTURELL-MEKANISKA EGENSKAPER HOS SPRIDA SYSTEM - koncept och typer. Klassificering och egenskaper för kategorin "STRUKTURELL-MEKANISKA EGENSKAPER HOS DISPERGERADE SYSTEM" 2017, 2018.
Struktur hänvisar till det relativa arrangemanget av kroppsdelar. Strukturen hos utspädda aggregeringsstabila lyosoler liknar strukturen hos verkliga lösningar. En ökning av koncentrationen av partiklar leder till deras aggregering och sedan till koagulering. Uppkomsten av struktur i dispersa system är alltid förknippad med begreppet koagulering. Bildandet av strukturen går igenom följande steg:
sol strukturerad vätska gel fasta system.
Strukturering leder till en förändring av flödets natur eller fullständig stelning av vätskan och en förändring av alla dess egenskaper. Dispergerade system får förmågan att motstå belastning, deras flödesförändringar, etc. Funktioner av beteende olika system Under flöde och deformation studeras de av reologi - vetenskapen om deformation och flöde av kroppar. De strukturella och mekaniska egenskaperna hos dispergerade system studeras av fysikalisk och kemisk mekanik, vilket är ett avsnitt i kursen om ytfenomen och dispergerade system. Strukturella och mekaniska egenskaper inkluderar: viskositet, plasticitet, elasticitet och styrka.
Fritt dispergerat tillstånd av lyosoler. Om partiklarna inte interagerar med varandra och kan röra sig fritt i ett dispersionsmedium, kallas detta tillstånd av lyosoler fritt dispergerat. Fritt spridda system flyter som vilken vätska som helst. Motstånd mot yttre tryck under flöde kännetecknas av viskositet. Men arten av deras flöde skiljer sig från newtonska vätskor. Newtonska vätskor är de som följer Newtons lag. Newton upptäckte den kraften inre friktion(F) lika i storlek, men motsatt i riktning mot kraften som appliceras utifrån, är proportionell mot arean av skiktet (S) som denna kraft appliceras på och förändringen i deformation över tiden (töjningshastighet dх/ dτ):
F = η S(dх/dτ) = ηSγ
Proportionalitetskoefficienten η kallas vätskans viskositetskoefficient eller viskositet. Förhållandet F/S = P kallas skjuvspänning. Fritt dispergerade system och newtonska vätskor strömmar vid alla skjuvspänningar.
η = Р/γ.
(XIII.1)
För newtonska vätskor är viskositeten ett konstant värde vid en given temperatur och beror inte på skjuvspänning (Fig. XIII.1).
Lyosoler har ett antal funktioner. De lyder inte Newtons lag. Solens viskositet är alltid högre än dispersionsmediets viskositet. På grund av närvaron av dispergerade faspartiklar kännetecknas flödet av soler av tidig turbulens (dvs. Reynoldstalet Re för dem är mindre än för newtonska vätskor). Solernas viskositet beror på mätmetoden och hastighetsgradienten, d.v.s. är inte ett konstant värde. Därför kännetecknas kolloidala system av effektiv viskositet η*. Newtons lag för dem kommer att skrivas i formen
P = η*y.
(XIII.2)
Beroendet av viskositeten hos fritt dispergerade soler på koncentrationen av den dispergerade fasen beskrivs av olika former av Einsteins ekvation
(η – η о)/η о = Кφ;
η/ηo = 1+ Kφ;
η = η o (1+ Кφ),
där n är solens viskositet;
η о – dispersionsmediets viskositet;
η/ η о – relativ viskositet för solen; K är en koefficient beroende på partiklarnas form;
φ är volymfraktionen av den dispergerade fasen (V dis) i den totala volymen av systemet (V) (φ = V dis /V).
Figur XIII.1 - Beroende av töjningshastighet på skjuvspänning för Newtonska vätskor (1) och fritt dispergerade lyosoler (2).
För sfäriska partiklar med en volymfraktion av den dispergerade fasen ≤6 % har Einsteins ekvation formen: η = η о (1+ 2,5φ), med en volymfraktion av den dispergerade fasen ≤30 % skrivs denna ekvation som
η = ηo (1+ 2,5φ +14,7φ 2). (XIII.3)
Solens viskositets beroende av koncentrationen av den dispergerade fasen visas i fig. . Beroende på karaktären av krafterna som verkar i ett strukturerat system föreslog P.A. Rebinder att skilja mellan två huvudtyper av strukturer: koagulering (reversibelt kollapsande) och kondensationskristallisation (irreversibelt kollapsande).
Figur XIII.2 - Beroende av viskositeten hos en Newtonsk vätska (kurva 1), fritt dispergerad lyosol (kurva 2), strukturerad sol (kurva 3) på koncentrationen av den dispergerade fasen
Koaguleringsstrukturer uppstår som ett resultat av förlusten av systemets aggregatstabilitet och samverkan mellan partiklar i energikurvans yttersta energiminimum. I det här fallet klistrar inte partiklarna ihop helt, utan samverkar endast svagt med varandra i vissa delar där stabilitetsfaktorn är borttagen. Partiklarna bildar ett rumsligt nätverk och gelning sker i systemet. I detta fall ändrar lösningen sina mekaniska egenskaper. Diagrammet över den resulterande strukturen visas i fig. XIII.3.
Dispergerade system där en koagulationsstruktur har bildats kallas geler. Gelning är en reversibel process. Det underlättas genom att öka koncentrationen av den dispergerade fasen, öka graden av dispersion, tillsätta elektrolyter, asymmetri hos partiklar i den dispergerade fasen, sänka temperaturen och tillsätta ett ytaktivt ämne.
Figur XIII.3- Schema över gelstrukturen
Geler uppvisar ett antal karakteristiska egenskaper.
Den spontana restaureringen av gelén efter dess mekaniska förstörelse kallas tixotropi. Det finns styrka tixotropi, som är förknippad med förstörelsen och bildandet av ett rumsligt nätverk, och viskös tixotropi, som är förknippat med förstörelsen och bildandet av partikelaggregat.
Geler kännetecknas av fenomenet syneres. Detta är en spontan minskning av geléns storlek med samtidig frisättning av ett dispersionsmedium från den. Kärnan i detta fenomen är att under lagring sker en omarrangering av partiklar i gelén, bindningarna mellan dem ökar och de kommer närmare varandra. Detta gör att dispersionsmediet pressas ut.
Geler tenderar att torka för att bilda en xerogel och svälla när ett dispersionsmedium tillsätts. Geler kännetecknas av strukturell viskositet. I närvaro av en koagulationsstruktur börjar gelens flöde först efter dess förstörelse. I det här fallet spänningen R Θ överstiger den kritiska skjuvspänningen Θ nödvändigt för att förstöra strukturen. Storlek
kallas sträckgräns, och flödet av geler kallas plastiskt flöde. För att beskriva egenskaperna hos sådana system används Bingham-Shvedovs ekvation:
Р- Θ = η’γ,
Den reologiska kurvan för gelén visas i fig.
Figur XIII.4- Reologisk kurva för gelén
Kondensuppstår som ett resultat av kemisk växelverkan mellan partiklar och bildandet av en stel volymetrisk struktur. Denna process motsvarar koagulering vid det närapå potentiella minimum av energikurvan. Dessa är typiska strukturer för bundna dispergerade system. Deras förstörelse är oåterkallelig. De sväller inte och uppvisar elastiska-spröda egenskaper.
Avsnitt "Strukturella och mekaniska egenskaper hos dispergerade system"
1. Strukturering i kolloidala och polymera system. Geler och geléer. Deras egenskaper, mekanism för bildning och praktisk betydelse. Tixotropi och synteres
Enligt A.I. Rabinerson och G.I. Fuchs, strukturer bildade i mycket spridda system kan klassificeras efter deras densitet:
1. Rumslig- strukturer är karakteristiska för dispergerade system med anisodiametriska partiklar;
2. Kompakt- strukturer uppstår ofta i system med isodiametriska partiklar.
Vid sann koagulering, när partiklarna helt förlorar sin stabilitetsfaktor, klibbar de ihop för att bilda komponentaggregat. Efter att ha nått en viss storlek bildar dessa aggregat ett tätt koagulum. Om ofullständig astabilisering av systemet inträffar, kommer stabilitetsfaktorn att avlägsnas endast från vissa områden på partiklarnas yta, och till och med inte helt, och som ett resultat av detta bildar partiklarna, som klibbar ihop på sådana platser, en rumslig nätverk, i vars slingor det finns ett spritt medium. Gelning uppstår.
Gelering kallas en övergång kolloidal lösning från ett fritt dispergerat tillstånd (sol) till ett bundet dispergerat tillstånd (gel).
Ett antal faktorer påverkar gelning:
· koncentration av dispergerat medium;
· minskning av partikelstorlek;
· temperatur;
· mekanisk påverkan.
En liknande övergång av spirallösningen till gelé kallas gelning. Det kan uppstå spontant, som ett resultat av en temperaturförändring när lösningen koncentreras eller när inte för mycket tillsätts. stor mängd elektrolyt.
Geléer har sådana egenskaper som viskositet, osmotiskt tryck, elasticitet, fluiditet, förmågan att sprida ljus, tixotropa egenskaper och syntes.
Tixotropi- strukturers förmåga att spontant återhämta sig med tiden efter att de förstörts som ett resultat av någon mekanisk verkan.
Syntes- spontan minskning av geléns storlek med samtidig frisättning från den av ett dispergerat medium som finns i gelens slingor.
Gelé och gelningsprocessen har stort värde inom medicin, biologi, teknik, bakindustri. Bildning av ett vidhäftande lager vid limning, gelning av pyroxylin, framställning av konstfiber, garvning av läder.
2. Koagulerings- och kondensenligt P.A. Återbindare
Enligt Rehbinder kan strukturer i kolloidala och mikroheterogena system delas in i:
· koagulering (tixotropisk-reversibel) - strukturer som uppstår som ett resultat av en minskning av den aggregativa stabiliteten hos dispersa system, när partiklarna helt förlorar stabilitetsfaktorn, håller de ihop och bildar kompakta aggregat.
· kondensationskristallisation (irreversibla - förstörbara strukturer) - bindningar mellan partiklar bildas på grund av kemiska krafter. Dessa strukturer uppstår antingen som ett resultat av bildandet av starka kemiska bindningar mellan partiklar, eller på grund av sammansmältning av kristaller under kristallisationen av en ny fas.
3 Normala newtonska vätskor, strukturerade vätskor. Viskositet. Viskositetsanomali. Newton, Poiseuille, Binghams ekvation. Reologiska beroenden. Einsteins ekvationer för att bestämma viskositet kolloidala system
Flytande kroppar klassificeras i:
1. Newtonska vätskor - system vars viskositet inte beror på skjuvspänning och är ett konstant värde i enlighet med Newtons lag;
2. strukturerad - vars flöde inte följer Newtons lag, deras viskositet beror på skjuvspänningen;
2.1 stationär - vars reologiska egenskaper inte förändras över tiden;
2.2 icke-stationär - för vilka dessa egenskaper beror på tid.
Viskositet är förmågan hos ett flytande ämne att motstå rörelse. I vätskor bestäms viskositeten av inre tryck och med ökande temperatur minskar viskositeten. I gaser orsakas viskositeten av den termiska rörelsen av molekyler med ökande temperatur, viskositeten ökar.
Viskositetskoefficienten är motståndskraften som uppstår mellan skikten av en flytande kropp med ytor på avstånd från varandra när de rör sig i förhållande till varandra med hastighet.
Dynamisk viskositet
Egenskaperna hos ett ämne som är motsatt viskositet kallas fluiditet, och värdet mitt emot viskositetskoefficienten kallas viskositetskoefficienten.
Kinematisk viskositet tar hänsyn till ämnets densitet och är relaterad till dynamisk viskositet:
Vätskor som kan rinna, men som inte följer Newtons lag, kallas vanligtvis anomala.
Enligt Newtons definition av viskositet är den inre friktionskraften, lika i värde men motsatt i riktning mot den externt applicerade kraften, proportionell mot arean av skiktet som denna kraft appliceras på och hastighetsgradienten mellan skikten:
Relaterar kraft till area, då skulle ekvationen se ut så här:
var är skjuvspänningen som upprätthåller vätskeflödet.
Laminärt flöde av vätska genom rör beskrivs av Poiseuilles ekvation:
var är den volymetriska flödeshastigheten;
Rörradie och längd;
Tryckskillnad vid rörets ändar;
Vätskans viskositet.
Bingham uttryckte plastisk viskositet med ekvationen:
var är vinkeln som bildas av den räta linjen med abskissaxeln.
Men för de flesta strukturerade kolloidala system uttrycks beroendet av inte av en rät linje, utan av en kurva.
Anledningen till detta fenomen är att när sträckgränsen nås kollapsar inte strukturen omedelbart, utan gradvis när vätskehastighetsgradienten ökar.
Det finns tre kritisk stress flytta:
1. - den första, eller minsta, sträckgränsen som motsvarar början av flödet.
2. - Bingham sträckgräns, motsvarande segmentet på abskissaxeln, avskuren genom fortsättningen av den raka sektionen av kurvan.
3. - maximal sträckgräns, motsvarande det värde vid vilket kurvan blir en rät linje.
Reologins första axiom: under allsidig enhetlig kompression beter sig materialsystem på samma sätt - som idealiska elastiska kroppar.
Andra axiom för reologi: någon materialsystem har alla reologiska egenskaper.
Einstein etablerade ett samband mellan viskositeten hos ett dispergerat system och volymfraktionen av den dispergerade fasen:
var är viskositeten för det dispergerade mediet.
Man fann att koefficienten vid beror på formen på partiklarna, så Einsteins ekvation kan ges en mer generell form:
där är en koefficient beroende på formen av den dispergerade faspartikeln.
För den relativa och specifika viskositeten för ett dispergerat system omvandlas Einsteins ekvation till följande relationer:
Kropparnas struktur brukar förstås som rumslig relativ position beståndsdelar av kroppen: atomer, molekyler, små partiklar. Strukturen hos utspädda aggregationsstabila dispergeringssystem är mycket lik strukturen hos verkliga lösningar i ett antal egenskaper. Huvudskillnaden är att i dispergerade (heterogena) system skiljer sig partiklarna i den dispergerade fasen och molekylerna i dispersionsmediet mycket i storlek. En ökning av koncentrationen av den dispergerade fasen leder till växelverkan mellan dess partiklar. Förändringen i egenskaperna hos dispergerade system med ökande koncentration sker gradvis tills partikelkoagulering inträffar. Inom kolloidkemi är begreppen struktur och strukturbildning vanligtvis förknippade specifikt med koagulering. Under koaguleringsprocessen bildas ett rumsligt strukturellt nätverk av partiklar från den dispergerade fasen, vilket kraftigt ökar systemets styrka.
Sålunda är strukturbildning i fritt dispergerade system resultatet av förlusten av deras aggregerade stabilitet. När styrkan hos strukturen ökar förvandlas det fritt dispergerade systemet till ett sammanhängande dispergerat system.
Ett brett utbud av strukturella och mekaniska egenskaper återspeglar mångfalden av naturliga och syntetiska kroppar, varav de flesta är dispergerade system med alla möjliga kombinationer av faser som skiljer sig i naturen och aggregationstillstånd, partikelstorlek och interaktioner mellan dem. Därför verkar de strukturella och mekaniska egenskaperna hos dispergerade system vara en kontinuerlig och oändlig serie av inte bara mellanliggande, additiva egenskaper, utan även kvalitativt nya egenskaper som inte är inneboende i enskilda komponenter. Möjligheten att styra processer som sker i spridda system öppnar för obegränsade möjligheter att erhålla material med önskade egenskaper.
Under bildandet av koaguleringsstrukturer är interaktionen av partiklar som utförs genom skikten av dispersionsmediet som regel van der Waals, och därför kan det rumsliga ramverket för en sådan struktur inte vara särskilt hållbart. De mekaniska egenskaperna hos koaguleringsstrukturer bestäms inte så mycket av egenskaperna hos partiklarna som bildar strukturen, utan av naturen och egenskaperna hos interpartikelbindningar och skikt i mediet.
Koaguleringsstrukturer har vanligtvis ett flytande dispersionsmedium. De kännetecknas av förmågan att återställa strukturen över tid efter dess mekaniska förstörelse. Detta fenomen kallas tixotropi . Följaktligen kallas sådana strukturer ofta också koagulationstixotropa.
Den spontana restaureringen av koaguleringsstrukturen indikerar att den har den största mekaniska styrkan med ett relativt minimum av Gibbs-energi.
I praktiska aktiviteter använder människor verkliga kroppar med olika strukturer. Som regel är material och produkter gjorda av dem fasta ämnen med kondens(metaller, legeringar, keramik, betong, etc.), och råvaror och mellanprodukter är oftast flytande eller fasta system med koaguleringsstruktur. De senare är mycket bekväma inom materialteknik, eftersom de ger förmågan att reglera sammansättning och homogenitet, och i produktteknik - reglering av formningsprocesser etc.
Fig. 39. Typiska flödeskurvor för flytande kroppar:
1- Newtonska vätskor; 2- pseudoplastiska vätskor; 3- dilaterande vätskor
Fig.40. Typiska flödeskurvor för fasta ämnen:
1 - Bingham kropp; 2 - pseudoplastisk fast kropp; 3 - dilatant kropp av plast
Mångfalden av strukturer i verkliga spridda system tillåter inte att de är tydligt åtskilda. Naturligtvis finns det många mellanliggande tillstånd av system. Och ändå har den föreslagna P.A. Rebinders klassificering av strukturerna i dispergerade system hjälper till att koppla samman kropparnas mekaniska egenskaper med deras struktur.
Det finns klassificeringar av kroppar baserat på deras reologiska egenskaper. I enlighet med dessa egenskaper brukar alla verkliga kroppar delas in i vätskeliknande(sträckgränsen är noll, P*= 0) och solid-liknande(P*>0).
Flytande kroppar klassificeras i Newtonska Och icke-newtonska vätskor .
Newtonska vätskor är system vars viskositet inte beror på skjuvspänning och är ett konstant värde i enlighet med Newtons lag.
Flödet av icke-Newtonska vätskor följer inte Newtons lag; deras viskositet beror på skjuvspänning. I sin tur är de uppdelade i stationär, vars reologiska egenskaper inte förändras över tiden, och icke-stationär, för vilka dessa egenskaper beror på tid. Bland icke-Newtonska stationära vätskor finns pseudoplastisk Och dilatant. Typiska beroende av hastigheten för relativ deformation av vätskeliknande kroppar på skjuvspänning (flödeskurvor eller reologiska kurvor) visas i fig. 39.
Experimentella studier har visat att grafiska samband mellan skjuvspänning och töjningshastighet, presenterade i logaritmiska koordinater, för stationära vätskeliknande system ofta visar sig vara linjära och skiljer sig endast i tangenten till den räta linjen. Därför kan det allmänna beroendet av skjuvspänning på graden av relativ deformation uttryckas som kraftfunktion:
Där k Och n- konstanter som kännetecknar ett givet vätskeliknande system.
Tvåparametersekvationen (XIV.7) är känd som den matematiska modellen Ostwald-Weyl.
Om n = 1, vätskan är Newtonsk och konstant k sammanfaller med värdet av Newtonsk viskositet η (rät linje 1 i fig. 39). Så avvikelsen n från enhet kännetecknar graden av avvikelse av vätskans egenskaper från Newtonska. För pseudoplastiska vätskor ( n< 1) kännetecknad av en minskning av viskositeten med ökande skjuvtöjningshastighet (kurva 2 i fig. 39). För dilatantvätskor n>1 och viskositeten ökar med ökande skjuvtöjningshastighet (kurva 3 i fig. 39).
Utspädda dispergerade system med partiklar med jämn axel är vanligtvis newtonska vätskor. Pseudoplastiska vätskor inkluderar suspensioner som innehåller asymmetriska partiklar och polymerlösningar. När skjuvspänningen ökar orienterar suspensionspartiklarna gradvis sina huvudaxlar längs flödesriktningen. Den kaotiska rörelsen av partiklar ändras till ordnad, vilket leder till en minskning av viskositeten. Dilatantvätskor är sällsynta, deras egenskaper är till exempel karakteristiska för vissa keramiska massor. Dilatantbeteende observeras i dispergerade system med hög fastfashalt. När sådana dispergerade system flyter under påverkan av små belastningar spelar dispersionsmediet rollen som ett smörjmedel, vilket minskar friktionskraften och följaktligen viskositeten. När belastningen ökar störs den täta packningen av partiklar (lossar), volymen av systemet ökar något (mellanpartikelvolymen ökar), vilket leder till att vätska strömmar ut till expanderade områden och dess otillräcklighet för att smörja partiklarna som skaver mot varje annat, dvs viskositeten ökar.
Fasta dispergerade system är indelade i Bingham Och icke-Bingham sådana. Deras beteende beskrivs allmän ekvation:
På n= 1 ekvationen följer en Bingham-kropp, n> 1 - plast dilatant kropp och n < 1- псевдопластическое твердообразное тело (рис.40).
Det bör noteras att fasta och flytande kroppar skiljer sig inte bara i närvaro eller frånvaro av en sträckspänning, utan också i ett visst beteende under utvecklingen av deformation. Med ökande belastning kännetecknas strukturerade vätskor av en övergång till Newtonskt flöde, motsvarande en extremt förstörd struktur; för fasta kroppar leder en ökning av belastningen till ett brott i kroppens kontinuitet och dess förstörelse. Det finns många system med mellanliggande strukturella och mekaniska egenskaper.
När det gäller reologiska egenskaper påminner tvättvätskor, slam, oljefärger etc. mycket om Binghams fasta system. De kännetecknas av en låg sträckgräns och när deformation utvecklas beter sig de som strukturerade vätskor. Sådana system klassificeras som icke-newtonska vätskor.
Typiska fasta ämnen har en betydande sträckgräns. En spröd kropp kollapsar under en belastning som är mindre än sträckgränsen (elastisk gräns). I de flesta verkliga fasta ämnen utvecklas plastiska deformationer vid alla belastningar, men ofta i området för små belastningar kan de försummas.
Således är uppdelningen av fasta ämnen i elastiska, plastiska och spröda också till viss del godtycklig, eftersom deformationens karaktär beror på förhållandena, typen av spänning, varaktigheten av deras verkan och andra faktorer. Sköra fasta ämnen inkluderar oorganiska material som betong, keramik etc. Metaller och legeringar har plastiska egenskaper. Mycket elastiska och viskösa flödestillstånd är mer typiska för organisk plast.
Icke-stationära system, vars reologiska egenskaper förändras över tiden, kännetecknas av fenomenet tixotropi. Tixotropi är en specifik egenskap hos koagulationsstrukturer. Förstörelsen av strukturen uttrycks i brytningen av kontakter mellan partiklar i den dispergerade fasen, och dess tixotropiska restaurering uttrycks i återupptagandet av dessa kontakter på grund av rörligheten hos mediet och Brownsk rörelse partiklar. Återställandet av strukturen styrs vanligtvis av en ökning av systemets viskositet, så fenomenet tixotropi kan definieras som en minskning av systemets viskositet över tiden när en belastning appliceras och en gradvis ökning av viskositeten efter lasten tas bort.
Suspensioner av bentonitlera med en dispergerad faskoncentration på mer än 10 % har uttalad tixotropi. I ett lugnt tillstånd är detta system en fast plastkropp som inte flyter under påverkan av gravitationen. Efter skakning blir suspensionen så tunn att den lätt kan rinna ut ur behållaren. Efter en viss tid att hålla suspensionen i ett lugnt tillstånd förvandlas den igen till ett icke-flytande strukturerat system. Denna omständighet måste beaktas vid pumpning av suspensioner, som kan stelna vid eventuellt stopp av pumparna.
