Электрические свойства коллоидных систем
Знание строения мицеллы коллоидной частицы, помогает найти знак заряда иона-стабилизатора и всей коллоидной частицы. Зная знак заряда коллоидной частицы, можно предсказать влияние электролитов на коагуляцию (правило значности и валентности Шульце-Гарди), возможность взаимной коагуляции золей, условия пептизации.
Удобно сначала усвоить написание схемы строения мицеллы для золя, полученного по реакции обмена. При этом необходимо:
1. Записать уравнение реакции, приводящее к получению золя, например: AgNO3 + KCl 
AgCl +KNO3.
2. Установить состав ядра коллоидной частицы. Это вещество, образующее осадок AgCl; хлорид серебра имеет ионную кристаллическую решетку, состоит из ионов Ag+ и С1-. Состав ядра – m AgCl (m – несколько, некоторое число).
3. Установить, какое из веществ находится в избытке. Как правило, в условии получения золя указаны концентрации и количества сливаемых растворов. Например, 10 мл 0,01 н раствора AgNO3 и 5 мл 0,01 н раствора КCl. В избытке AgNO3.
4. Сравнить ионы вещества, находящиеся в растворе в избытке, с ионами, входящими в состав ядра.
ядро – Ag+Cl-,
по условию вещество в избытке – Ag+NO-3.
Одноименные или близкие по химической природе ионы могут быть ионами-стабилизаторами (потенциалопределяющими ионами), ионы-стабилизаторы в данном случае Ag+.
5. Записать выделенные две части мицеллы – ядро и слой потенциалопределяющих ионов. В нашем случае это m(AgCl)nAg+.
6. Обратить внимание на заряд образующейся системы, в данном случае положительный.
7. Выбрать противоионы. Это тоже ионы вещества, находящиеся в избытке. В данном случае AgNO3 дает:
8. Продолжить схему строения мицеллы, записав слой противоионов:
|
Противоионы взаимодействуют со слоем потенциалопределяющих ионов кулоновскими силами. Поэтому число этих ионов (n–х) несколько меньше количества потенциалопределяющих ионов (n).
9. Зафиксировать знак заряда записанной вами системы – коллоидной частицы
Поскольку п> {п—х), то вся система заряжена положительно.
10.Завершить запись мицеллы, указав диффузный слой, который состоит из остальных противоионов.
__адсорбционный___ __дифф.слой__
{m[AgCl]nAg+ (n-x)NO-3} xNO-3
Ядро потенциал- противоионы
определяющие
ионы
_________________________________
коллоидная частица
______________________________________________
Мицелла
Решение типовой задачи
Вычислить величину 
потенциала гидрозоля трехсернистого мышьяка, если градиент внешнего поля при электрофорезе составил 3,5 в/см, а скорость перемещения частиц золя равнялась 0,002 см/с.
Решение. потенциал, связанный с зарядом коллоидной частицы, – важнейшая характеристика устойчивости золя. Величину потенциала находят по данным электрофореза с использованием формулы:
= 
,
где — вязкость, пуазы;
u — скорость перемещения частиц, см/сек;
Н — градиент внешнего поля, В/см;
D — диэлектрическая проницаемость среды.
Подставляя в формулу = 3,14, (для воды) 0,01 пуаз, D воды 81 и учитывая множитель 3002, получим:
= 139,55 u/Н.
Подставляя в формулы данные задачи, получим:
=139,550,002:3,5=0,0797B =79,7 мB.
Вопросы для самопроверки
1. Какие оптические явления наблюдаются в коллоидных системах в отличие от истинных растворов?
2. Дайте объяснение эффекту Фарадея-Тиндаля. Как связано это явление с законом рассеяния света Рэлея?
3. В чем сущность закона рассеяния света Рэлея? Как на основе этого закона объясняются световые явления в коллоидных растворах?
4. Объясните сущность нефелометрии. Где применяются нефелометры?
5. Представьте строение мицеллы лиофобного золя. Каковы причины существования двойного электрического слоя мицеллы?
6. Какие скачки потенциалов выделяют в мицелле? В каком соотношении друг с другом они находятся?
7. Опишите строение мицеллы золя кремниевой кислоты. Какое значение имеет этот золь для образования минеральных почвенных коллоидов?
8. Что такое электрофорез? Как связана величина -потенциаласо скоростью электрофореза?
9. Что такое электроосмос? От каких факторов зависит величина электроосмоса?