1.3 Факторы, обуславливающие устойчивость коллоидных систем

Термодинамически коллоидные системы неустойчивы. Однако они могут не разрушаться достаточно длительное время и причиной этому являются два фактора:

1. А г р е г а т и в н ы й ф а к т о р устойчивости связан с одноименным зарядом гранул коллоидных частиц. Этот заряд противодействует укрупнению, слипанию коллоидных частиц и выпадению их в осадок в воде хлопьев;

2. К и н е т и ч е с к и й ф а к т о р устойчивости связан с броуновским движением. Вследствие этого движения коллоидные частицы благодаря своим относительно малым размерам более или менее равномерно распределены по объему дисперсионной среды.

Укрупнение частиц приводит к потере их кинетической устойчивости и выпадению в осадок – к о а г у л я ц и и золей. Коагуляция коллоидных растворов возможна в случаях: 1) добавления к золю электролита; 2) добавления к золю другого золя, заряд потенциалопределяющих ионов которого противоположен по знаку заряду потенциалопределяющих ионов первого золя; 3) повышения температуры золя. Различают с к р ы т у ю к о а г у л я ц и - первая стадия разрушения золя протекающая без каких-либо видимых изменений раствора и я в н у ю к о а г у л я ц и ю, которая

сопровождается либо помутнением раствора, либо выпадением осадка, либо изменением цвета раствора. Важнейшим методом коагуляции все же является добавление к золям электролитов. Исследования коагуляции лиофобных золей электролитами привели к следующим выводам:

1) Все электролиты, взятые в достаточной концентрации, способны коагулировать лиофобные золи;

2) К о а г у л и р у ю щ и м и о н о м является тот, который несет заряд, противоположный по знаку потенциалопределяющему иону мицеллы данного золя; 3) Для начала явной коагуляции необходимо, чтобы концентрация электролита превысила некоторую минимальную величину, называемую п о р о г о м к о а г у л я ц и и; 4) Порог коагуляции данного коллоидного раствора зависит от валентности коагулирующего иона. Величина порога коагуляции тем меньше, чем больше

заряд коагулирующего иона, причем влияние это очень сильное, и переход к ионам более высокой валентности резко снижает порог коагуляции.

6

2. Экспериментальная часть

2.1. Получение золя гидрооксида железа (III)

Небольшой объем воды (50-100 мл) нагретъ в химическом стакане до кипения. Затем в кипящую воду прилить 1-2 мл 2%-ного раствора FeCl₃. Наблюдайте появление интенсивного окрашивания. Этот опыт основан на гидролизе хлорида железа (III):

FeCl₃ + 3H₂O → Fe(OH)₃ + 3HCl

Высокая температура, при которой проводится опыт, способствует гидролизу и смещению равновесия вправо. Составьте структуру коллоидной частицы гидрооксида железа, считая, что в адсорбционном слое находятся ионы Fe³⁺, а ядро составляют молекулы Fе(ОН)₃. А как протекает гидролиз FeCl₃ при 20° С? Золь гидроксида железа сохраните для следующих опытов.