21. Коллоиды дисперсных систем. Коагуляция электролитами. Электрокинетические явления. Грубодисперсные системы

Коллоидные системы (коллоиды, др.-греч. κόλλα — клей и εἶδος — вид; «клеевидные») — дисперсные системы, промежуточные между истинными растворами и грубодисперсными системами — взвесями. Или это система, в которой дискретные частицы, капли или пузырьки дисперсной фазы, имеющие размер хотя бы в одном из измерений от 1 до 100 нм, распределены в другой фазе, обычно непрерывной, отличающейся от первой по составу или агрегатному состоянию и именуемой дисперсионной средой.
Размеры коллоидных частиц варьируются в пределах от 0.001 до 0.1 мкм. В свободнодисперсных коллоидных системах (дымы, золи) частицы не выпадают в осадок.
Коагуляция (от лат. coagulatio — свертывание, сгущение), также старение — объединение мелких частиц дисперсных систем в более крупные под влиянием сил сцепления с образованием коагуляционных структур.
Коагуляция — физико-химический процесс слипания коллоидных частиц.
Коагуляция ведёт к выпадению из коллоидного раствора хлопьевидного осадка или к застудневанию. Коагуляция — естественный, самопроизвольный процесс расслаивания коллоидного раствора на твёрдую фазу и дисперсионную среду. Таким образом дисперсная система стремится достигнуть состояния минимальной энергии.
ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, группа явлений, наблюдаемых в дисперсных системах, мембранах и капиллярах; включает электроосмос, электрофорез, потенциал течения ипотенциал оседания (седиментационный потенциал, или эффект Дорна). Электроосмос - течение жидкости в капиллярах и пористых телах, вызванное внеш. электрич. полем; обратное ему электрокинетическое явление - потенциал течения - появление электрич. разности потенциалов на концах капилляра или мембраны при протекании жидкости. Электрофорез - движение твердых частиц или капель, взвешенных в электролите, при наложении электрич. поля. Обратное электрокинетическое явление-появление электрич. разности потенциалов на границах облака оседающих (седиментирующих) частиц, взвешенных в электролите (эффект Дорна). 
Осн. роль в возникновении электрокинетических явлений играет двойной электрический слой (ДЭС), формирующийся у пов-сти раздела фаз. Внеш. электрич. поле, направленное вдоль границы раздела фаз, вызывает смещение одного из ионных слоев, образующих ДЭС, по отношению к другому, что приводит к относит. перемещению фаз, т. е. к электроосмосу или электрофорезу. Аналогичным образом при относит. движении фаз, вызываемом мех. силами, происходит перемещение ионных слоев ДЭС, что приводит к пространств. разделению зарядов (поляризации) в направлении движения и к перепаду электрич. потенциала (потенциал течения, потенциал оседания).
Грубодисперсные системы, к которым относятся суспензии, эмульсии, пены и аэрозоли, различающиеся по фазовому составу дисперсной фазы идисперсионной среды, рассматриваются в одном разделе курса коллоидной химии благодаря общности таких свойств, которые определяются размером частиц дисперсной фазы. Вместе с тем каждая из этих систем обладает и присущими только ей свойствами. В этой связи в данной главе свойства каждого типа систем рассматриваются самостоятельно.
В технологии текстильного производства и в процессах получения химических волокон широко распространено применение грубодисперсных систем. Так суспензии пигментов применяют для колорирования тканей и окрашивания волокон в массе, прямые эмульсии масла в присутствииповерхностно-активных веществ и растворенных полимеров используют в качестве авиваважных препаратов при получении химических волокон и в качестве замасливателей шерсти и некоторых синтетических волокон в процессе получения текстильных материалов. Пенные технологии беления и колорирования текстильных материалов в настоящее время представляются наиболее прогрессивными, так как при этом снижаются затраты энергии, экономятся материалы и резко уменьшаются водопотребление и сброс загрязненных сточных вод. Пенный способ очистки сточных вод от поверхностно-активных и текстильно-вспомогательных веществ позволяет проводить удаление загрязнений без высоких энергетических затрат. Любые вещества в аэрозольном состоянии обладают комплексом таких свойств, которые не присущи им в монолите. Например, многим аэрозолямприсуща взрывоопасность. При осуществлении технологических процессов в производстве часто образуются аэрозоли, которые должны быть разрушены, иначе может произойти загрязнение воздушного бассейна.
Все изложенное выше указывает на важность изучения грубодисперсных систем в том курсе коллоидной химии, который предлагается студентам, будущая специальность которых связана с производством химических волокон и текстильных материалов.