Понятие о старении и коагуляции коллоидных растворов. Факторы, вызывающие коагуляцию.
Процесс объединения частиц в более крупные агрегаты
Скорость коагуляции тем больше, чем меньше ζ - потенциал (меньше заряд частицы)
• Процесс самопроизвольной коагуляции золей – старение . Факторы влияющие на скорость коагуляции: Температура
Концентрация золя
Электрический ток
Лучистая энергия
Добавление электролитов
Механизм коагулирующего действия электролитов.
Коагулирующим действием в электролите обладают те ионы, которые имеют заряд, противоположный заряду гранул
• Для начала коагуляции необходимо достичь порога коагуляции – некоторой минимальной концентрации электролита (ммоль/л), который нужно добавить к 1л золя, чтобы вызвать его явную коагуляцию. Механизм коагулирующего действия ионов:
• Сжатие диффузного слоя противоионов
• Избирательная адсорбция ионов
• Уменьшение ζ - потенциала
• Уменьшение расклинивающего действия дисперсионной среды
479) Порог коагуляции, коагулирующая способность электролитов.Правило "значности" Шульце-Гарди для коагуляции золей электролитами.
Для начала коагуляции необходимо достичь порога коагуляции – некоторой минимальной концентрации электролита (ммоль/л), который нужно добавить к 1л золя, чтобы вызвать его явную коагуляцию. Правило значности Шульце Харди: Коагулирующая сила иона тем больше, чем больше его заряд
• Коагулирующая способность двухзарядных ионов в десятки раз, а трехзарядных – в сотни раз выше, чем у однозарядных ионов
As2S3 – отрицательно заряженный золь
K+ Ba2+ Al3+
1 : 72 : 540
Fe(OH)3 – положительно заряженный золь
Br- SO42-
1 : 60
Механизм коагулирующего действия:
Сжатие диффузного слоя противоионов
Избирательная адсорбция ионов
Уменьшение ζ - потенциала
Уменьшение расклинивающего действия дисперсионной среды
Коагулирующая способность зависит от:
От способности ионов адсорбироваться на коллоидных частицах
От степени гидратации
Лиотропные ряды коагулирующей способности ионов.
Коагулирующая способность зависит от:
От способности ионов адсорбироваться на коллоидных частицах
От степени гидратации
Лиотропные ряды:
Cs+ > Rb+ > K+ > Na+ > Li+
Ba2+ > Sr2+ > Ca2+ > Mg2+ > Be2+
Cl- > Br+ > NO3- > J- > CNS-
Чередование зон коагуляции коллоидных растворов. Сущность явления.
Перезарядка наблюдается при добавлении, как правило, многозарядных ионов. Они обладают большой адсорбирующей способностью
• Избыток ионов Fe3+ притягивает ионы Cl- и это меняет знак ζ-потенциала
• Чередование зон коагуляции – чередование зон электронейтральности и заряженности частиц
Кинетика коагуляции золей под действием электролитов.Понятие о скрытой, явной, медленной, быстрой коагуляции.
Скрытая коагуляция – при увеличении концентрации электролита начинается образование частиц низших порядков
Явная коагуляция – видимые изменения золя (помутнение, изменение окраски)
– Медленная коагуляция – увеличение концентрации электролита ускоряет коагуляцию
– Быстрая коагуляция – увеличение концентрации электролита не влияет на скорость коагуляции
Коагуляция золей смесями электролитов.
Коагуляция смесями электролитов.
• Аддитивность (суммирование) – коагулирующий эффект от двух электролитов равен сумме эффектов каждого из них
• Синергизм – один электролит несколько усиливает коагулирующее действие другого
• Антагонизм – общий эффект электролитов больше эффектов каждого из них (один электролит ослабляет действие другого)
Явление привыкания при коагуляции золей, его механизм.
При медленном добавлении электролита, или порциями через большие промежутки времени, коагуляция может не наступить
Происходит образование новых химических соединений (пептизаторов), которые придают частицам достаточный ζ - потенциал