пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Устойчивость коллоидных растворов и строение мицеллы

Устойчивость коллоидных растворов.

Различают седиментационную и агрегативную устойчивость.

Седиментационная устойчивость – это устойчивость частиц к оседанию под действием силы тяжести; седиментационно неустойчивые системы с течением времени расслаиваются: легкие частицы всплывают на поверхность, а тяжелые – оседают на дно.

Агрегативная устойчивость – это способность дисперсных систем сохранять размер частиц и их индивидуальность. В агрегативно неустойчивых системах проходят процессы укрупнения частиц.

Коллоидные растворы являются седиментационно устойчивыми, т.к. частицы их дисперсных фаз принимают участие в броуновском движении. Однако они являются агрегативно неустойчивыми. Это связано с большой удельной поверхностью дисперсной фазы, и, как следствие, большим избытком энергии Гиббса на границе раздела фаз.

Потеря коллоидным раствором агрегативной устойчивости называется коагуляцией. Коагуляция – это процесс укрупнения коллоидных частиц, приводящий к разрушению коллоидного раствора.

До тех пор, пока процессы агрегации не приводят к нарушению седиментационной  устойчивости (частицы становятся крупнее, но по размерам не выходят за границу коллоидно-дисперсного состояния), внешне коагуляция может проявляться только в изменении цвета золя. По мере укрупнения частиц система начинает постепенно терять и седиментационную устойчивость – появлявляется помутнение, а затем выпадает осадок.

Особенно золи чувствительны к добавлению электролитов, которые уменьшают заряд коллоидных частиц за счёт сжатия диффузного слоя.  Электролитическая коагуляция золей проявляется только при достижении некоторой критической концентрации ионов в золе, называемой порогом коагуляции. Величину, обратную порогу коагуляции, называют коагулирующей способностью.

γ = 1/ n6 – порог коагуляции обратно пропорционален заряду иона, имеющего противоположный знак по сравнению с коллоидной частицей в шестой степени.

Процесс дезагрегации частиц, обратный процессу коагуляции называют пептизацией. Пептизация тем более вероятна, чем меньше времени прошло с момента коагуляции. Это объясняется тем, что коагулят (осадок) «стареет», частицы фазы срастаются и коагуляция принимает необратимый характер.

Строение мицелл.

Структурную единицу коллоидного раствора называют мицеллой. Множество формульных единиц (до нескольких тысяч), соединяясь вместе образуют агрегат. Ионы, сообщающие поверхности агрегата определённый заряд, называют потенциалопределяющими ионами. ПИ удерживаются на поверхности агрегата за счёт межмолекулярных взаимодействий. Агрегат вместе со слоем ПИ принято называть ядром коллоидной частицы. Противоионы имеют знак заряда, противоположный ПИ.

На противоионы со стороны ядер коллоидных частиц действует электростатическое притяжение. В то же время противоионы могут принимать участие в тепловом движении как кинетически самостоятельные единицы.

Таким образом, одни противоионы достаточно прочно связаны с поверхностью ядер, вместе с ПИ они образуют адсорбционный слой. Другие противоионы образуют диффузный слой. Агрегат вместе с адсорбционным слоем образует гранулу мицеллы. Знак заряда гранулы определяется знаком заряда ПИ, а размер заряда – толщиной диффузного слоя. Гранула и противоионы диффузного слоя образуют мицеллу. Мицелла электронейтральна.

Свойства коллоидных растворов.

Золи обладают рядом специфических свойств, так, золи в зависимости от размеров частиц могут иметь различную окраску. Например, золи золота могут быть синими, фиолетовыми, вишнёвыми, рубиново-красными.

В отличии от истинных растворов для золей характерен эффект Тиндаля, т.е. рассеяние света коллоидными частицами. При пропускании через золь пучка света появляется светлый конус, видимый в затемнённом помещении. Так можно распознать, является данный раствор коллоидным или истинным.

Одно из важных свойств золей является то, что их частицы имеют электрические заряды одного знака. Благодаря этому они не соединяются в более крупные частицы и не осаждаются. При этом частицы одних золей имеют отрицательный заряд (металлов, кремниевой кислоты - силикагель), а других положительный (оксидов металлов). Возникновение заряда объясняется адсорбцией коллоидными частицами ионов из раствора.

 


23.01.2015; 01:35
хиты: 85
рейтинг:0
Естественные науки
химия
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь