- •Содержание
- •1. Характеристика дисперсных систем
- •1.1 Коллоидное состояние вещества
- •1.2 Растворы высокомолекулярных соединений
- •1.3 Классификация дисперсных систем
- •2. Электрические свойства дисперсных систем
- •2.1 Возникновение двойного электрического слоя
- •2.2 Строение двойного электрического слоя
- •2.4.Электрокинетические явления
- •3. Получение дисперсных систем
- •3.1 Метод диспергирования
- •3.2 Метод пептизации
- •3.3 Метод конденсации
- •3.4 Строение мицеллы
- •4. Устойчивость и коагуляция дисперсных систем
- •4.1 Факторы устойчивости дисперсных систем
- •4.2 Расклинивающее давление
- •4.3 Основные положения теории длфо
- •4.4 Закономерности коагуляции дисперсных систем электролитами
- •5. Лабораторные работы Работа 2.1 получение коллоидных растворов методом конденсации
- •Реакции восстановления
- •Реакции обмена
- •Реакции гидролиза
- •Работа 2.2 коагуляция лиозоля канифоли электролитами
- •Вариант 2 Исходные коллоидные растворы:
- •Вариант 3
2. Электрические свойства дисперсных систем
Электрические свойства дисперсных систем проявляются в относительном перемещении фаз при приложении к системе внешней разности потенциалов. Явления относительного движения фаз вдоль поверхности раздела, вызванные внешним электрическим полем (элетроосмос, электрофорез) или приводящие к возникновению электрического поля (потенциал течения, потенциал оседания) называются электрокинетическими явлениями. Электрокинетические явления обусловлены наличием на межфазной поверхности двойного электрического слоя.
2.1 Возникновение двойного электрического слоя
На границе раздела двух фаз, одна из которых является раствором электролита, происходит перераспределение электрического заряда, связанное с переходом заряженных частиц из одной фазы в другую. Это приводит к образованию заряда на поверхности одной фазы, и равного, но противоположного по знаку, заряда в другой фазе. Таким образом, на межфазной поверхности возникает двойной электрический слой.
Возникновение двойного электрического слоя на межфазных поверхностях, является следствием стремления гетерогенной системы к уменьшению поверхностной энергии.
Причиной образования двойного электрического слоя является адсорбция ионов или поверхностная диссоциация - переход ионов из одной фазы в другую. Ионы, избирательно адсорбирующиеся на поверхности раздела фаз, или те, которые в избытке остаются на поверхности при поверхностной диссоциации заряжают поверхность и определяют знак заряда. Например, в системе, содержащей частички мало растворимого гидроксида железа Fe(OH)3 (дисперсная фаза) и раствор электролита FeCl3, (дисперсионная среда) двойной электрический слой возникает по причине избирательной адсорбции катионов железа Fe3+. Поверхность частиц дисперсной фазы приобретает положительный заряд, около нее возникает электрическое поле. Под действием этого поля ионы, заряженные противоположно поверхности, притягиваются к ней и компенсируют избыточный положительный заряд поверхности. В рассматриваемом примере это хлорид-анионы Cl-, находящиеся в дисперсионной среде.
На межфазной поверхности между водой и малорастворимым иодидом серебра (AgI) двойной электрический слой возникает в результате поверхностной диссоциации. При контакте кристаллов AgI с водой в воду преимущественно переходят катионы серебра, так как они сильнее гидратируются, чем иодид-ионы. В результате за счет некоторого избытка ионов иода I- поверхность кристалла приобретает отрицательный заряд. В прилегающем к поверхности водном слое формируется компенсирующий заряд Ag+.
По такому механизму двойной электрический слой возникает на твердых частицах в естественных водоемах (озерах, морях). В результате гидролиза на поверхности песчинок образуется Н2SiO3, при диссоциации которой поверхность заряжается отрицательно (ионы SiO32-), а в прилегающий водный слой переходят ионы Н+.
Если дисперсная фаза и дисперсионная среда не способны обмениваться зарядами, то двойной электрический слой может образоваться благодаря ориентации полярных молекул сопряженных фаз в результате их взаимодействия.