Материал: Коллоидная

10. Устойчивость коллоидных растворов: седиментационная и агрегативная.

Седиментационная – сп-ть дисперсной системы сохранять неизменным во времени распределение частиц по объему системы, т.е. противостоять силе натяжения.

Агрегативная – способность дисп системы сохранять неизменной во времени степень дисперсии, т.е. размеры частиц и их индивидуальность.

11. Коагуляция. Правила коагуляции.

Коагуляцией называется процесс слипания частиц с образованием крупных агрегатов. В результате коагуляции система теряет свою седиментационную устойчивость, т. к. частицы становятся слишком крупными и не могут участвовать в броуновском движении.

Коагуляция самопроизвольный процесс, т. к. она приводит к уменьшению метафазной поверхности, что приводит к G0

Различают две стадии коагуляции.

1. Скрытая коагуляция. На этой стадии частицы укрупняются, но еще не теряют седиментационную устойчивость.

2. Явная коагуляция. На этой стадии частицы теряют свою седиментационную устойчивость и выпадают в осадок.

К коагуляции приводит: изменение температуры, действие электромагнитных полей, действе видимого света, механическое воздействие, добавление электролитов.

Правила коагуляции.

1. Все сильные электролиты, добавленные к золю, вызывают его коагуляцию. Минимальная концентрация электролита, при которой начинается коагуляция, называется порогом коагуляции и обозначается

, где -коагулирующая способность

2. Коагулирующей способностью обладает не весь электролит, только ион, который по знаку совпадает с противоионом, он называется ионом коагулянтом.

3. Коагулирующая способность иона коагулянта тем больше, чем больше его кристаллографический радиус

12. Факторы устойчивости лиофобных золей. Виды коагуляции электролитами. Коагуляция смесью электролитов. Защита коллоидных частиц.

Фактор устойчивости, или коэффициент замедле­ния W, показывает, во сколько раз константа скорости медленной коагуляции меньше константы скорости бы­строй коагуляции.

W = k_кб / k_км =1 / P e ^-ΔUk / kT

Следует отметить пять факторов устойчивости, среди которых два первых играют главную роль.

1. Электростатический фактор устойчивости.

Он обусловлен наличием ДЭС и дзета-потенциала на поверхности частиц дисперсной фазы.

2. Адсорбционно-сольватный фактор устойчивости.

Он обусловлен снижением поверхностного натяже­ния в результате взаимодействия дисперсионной среды с частицей дисперсной фазы. Этот фактор играет замет­ную роль, когда в качестве стабилизаторов используют­ся коллоидные ПАВ, с которыми мы познакомимся позднее.

3. Структурно-механический фактор устойчивости.

Он обусловлен тем, что на поверхности частиц дис­персной фазы образуются пленки, обладающие упруго­стью и механической прочностью, разрушение которых требует времени и затраты энергии.

4. Энтропийный фактор устойчивости. Коагуляция приводит к уменьшению числа частиц в системе, следовательно, к уменьшению энтропии (AS < 0), а это, как вы помните из термодинамики, приводит к увеличению свободной энергии системы AG > 0.

5. Гидродинамический фактор устойчивости.

Ему способствует увеличение плотности и динамиче­ской вязкости дисперсионной среды.

Виды коагуляции электролитами

1 Концентрационная- имеет место при добавлении интереферентного электролита в следвствии сжатия диффузионного слоя и уменьшении дзета-потенциала.

2 Нейтрализационная- происходит под действием неинтерферентного электролита. В следствии образования на поверхности частицы малорастворимого соединения, а это приводит к уменьшению термодинамического потенциала и дзета-потенциала.  ,

Нетрализационная коагуляция возможна при добавлении эквивалентного количества неинтерферентного электролита.

Коагуляция смесью электролитов

Р азличают 3 случая

1 Аддитивное действие- эти электролиты действуют независимо один от другого. Их суммарное действие складывается из воздействий каждого электролита характерно для веществ с одинаковой коагулирующей способностью.

2 Синергизм- электролиты как бы способствуют друг другу. Для коагуляции их меньше, чем по правилу 1.

3 Антагонизм- электролиты как бы противодействуют друг другу. Для коагуляции их требуется больше чем по правилу 1.

Данное явление наблюдается при большом различии коагулирующих способностях ионов.

Защита коллоидных частиц

- это повышение агрегативной устойчивости золя путем введения в него высокомолекулярного соединения (ВМС)

Для характеристики защитного действия ВМС используют понятие «золотое число».

Это количество мл ВМС которое надо добавить к 10 мл 0,0006% раствора красного золя золота, чтобы предотвратить его посинение при добавлении к нему одного мм 10% раствора NaCl.