1.2 Строение коллоидных частиц

Рассмотрим химическую реакцию АgNОз + NаJ = AgJ + NаNОз. Образующийся иодид серебра (АgJ) мало растворим в воде и при особых условиях не выпадает в виде осадка, а выделяться в виде мельчайших частиц коллоида.

Отдельные частицы коллоидных систем называются м и ц е л л а м и. Пусть в избытке был NаJ. Рассмотрим в данном случае строение мицеллы золя иодида серебра. В состав мицеллы входят ядро, адсорбционный и диффузный слои.

Первоначально образуется я д р о мицеллы, которое будет состоять из молекул нерастворимого вещества. Состав ядра зависит от условий протекания реакции, включает в него некоторое число молекул (m) и не имеет строго определенного размера, его записывают (m∙АgJ). Ядро представляет собой мельчайшую частичку - кристалл с сильноразвитой поверхностью и активно адсорбирует находящиеся в растворе ионы.

На поверхности ядра предпочтительно адсорбируются ионы, имеющие с ним химическое сходство, то есть только ионы, входящие в его состав, находящиеся при этом в избытке в растворе. В данном случае это будут анионы иода в количестве n (n∙ J^¯). Именно они составляют основу а д с о р б ц и о н н о г о с л о я и называются

п о т е н ц и а л о п р е д е л я ю щ и м и и о н а м и. Помимо потенциалопределяющих ионов в состав адсорбционного слоя входят

п р о т и в о и о н ы адсорбционного слоя, имеющие заряд, противоположный заряду потенциалопределяющих ионов Na⁺. В данном случае противоионами будут катионы натрия – Na⁺, таких противоионов будет (n-x)∙ Na⁺.

Ядро, потенциалопределяющие ионы и противоионы адсорбционного слоя образуют единый комплекс – г р а н у л у. Гранула – заряженная частица, в отличие от ядра, и её заряд определяется зарядом потенциалопределяющих ионов, т.к. они имеются в избытке.

Вокруг гранулы располагаются противоионы д и ф ф у з н о г о с л о я и полностью компенсируют заряд гранулы. Поскольку в данном случае заряд гранулы равен «-x», то это будет х∙Na⁺. Сочетание гранулы и ионов диффузного слоя называют мицеллой:

{[( mAgJ) · n∙J^¯ · (n-x)∙Na⁺ ]^-x · x∙Na⁺ }⁰

ядро потенциалопределяющие противоионы противоионы

ионы адсорбционного диффузного

слоя слоя

гранула

мицелла AgJ

5

На поверхности гранулы существует двойной электрический слой из зарядов противоположного знака I^¯ и Nа⁺, которому соответствует опреде-ленный электрический потенциал (заряд гранулы). Этот потенциал называет-ся дзета-потенциалом (ς). Чем он выше, тем больше электрокинетическая устойчивость коллоидных систем, обусловленная избытком одного из взятых реагентов (NаJ или АgNОз).