43Вопрос

правил коагуляции:

1.Любые электролиты могут вызвать коагуляцию, однако заметное воздействие они оказывают при достижении определенной концентрации. ^ Порог коагуляции , моль/л; иногда С– минимальная концентрация электролита, вызывающая коагуляцию (_к ). Порог коагуляции определяют по помутнению, изменению окраски или по началу выделения дисперсной фазы в осадок.

2. Правило Шульце-Гарди (правило значности, эмпирическое):  Коагулирующим действием обладает тот ион электролита, который имеет заряд, противоположный заряду потенциалопределяющих ионов мицеллы (гранулы), причем, коагулирующее действие тем сильнее, чем выше заряд. где К – коагулирующая способность (примем ее за единицу). По правилу Шульца – Гарди значение порогов коагуляции для противоионов с зарядами 1, 2 и 3 соотносятся как 1:1/20:1/500, т.е. чем выше заряд, тем меньше требуется электролита, чтобы вызвать коагуляцию. Например, коагулируем золь сульфида мышьяка (As₂S₃): или Fe(OH)₂ (A s₂S₃) Fe(OH)₂ NaCl (Na⁺=5 моль/л) KBr (Br^-=12,5) MgCl₂ (Mg²⁺=0,72 K) ₂SO₄ (SO₄^2-=0,205) AlCl₃ (Al³⁺=0,092) Правило Шульце – Гарди имеет приближенный характер и описывает действие ионов лишь неорганических соединений.

3. В ряду органических ионов коагулирующее действие возрастает с повышением адсорбционной способности.

4. В ряду неорганических ионов одинаковой зарядности их коагулирующая активность возрастает с уменьшением гидратации. Лиотропные ряды или ряды Гофмейстера – это порядок расположения ионов по их способности гидратироваться (связывать воду). Слово ''лиотропный'' значит ''стремящийся к жидкости'' (более подходящий термин для случая водных сред – гидротропный). в озрастание коагулирующей активности Li⁺; Na⁺; K⁺; Rb⁺; Cs⁺ в озрастание степени гидратации Теплота гидратации: 140 117 93 86 (ккал/г-ион) 5. Очень часто началу коагуляции соответствует снижение дзета-потенциала до критического значения (около 0,03 В). 6. В осадках, получаемых при коагуляции электролитами, всегда присутствуют ионы, вызывающие ее.

44.Вопрос

концентрационная и нейтрализационная коагуляция.

Теория ДЛФО ( Дерябин,Ландау,Фервей,Овербек). По современным представлениям взаимодействие коллоидных частиц и процесс коагуляции объясняется тока электростатич. Эффектами. Различают 2 механизма. Нейтрализационная коагуляция для систем в которых гранулы содержат слабоадсорбир.ионы, в слое противоионов. Если в такую систему добавить электролит, который ионы большого заряда, то эти ионы замещают противоиноны адсор.иона. при этом общий заряд противоинов увели-ся,что приводит к нейтрализации слоя потенциал опред.иона. это приводит к уменьшению электрокинетического потенциала,т.е нейтрализации электрического заряда гранул. Нейтрализационная коагуляция яв-ся необратимой,образуется устойчивый осадок.

Концентрационная коагуляция. Наблядается для частиц, которые содержат сильно адсорбир ионы в слои противоинов. В этом случае одноименно заряженные ионы добав электролита, благодаря электростатич.отталкиванию вдавливают противоионы ближе к поверхности тверой фазы, уменьшая при этом общую толщину 2-го электрического слоя, при этом 1-ый электрический слой оказывается за линией скольжения,т.е. электрокинет. Потенциал становится = 0. Выпадает осадок, содерж гранулы и коагулир-щие ионы. Если этот осадок осторожно промыть то из него удаляются коагулир ионы, при этом гранулы приобретают заряд и осадок раствора с образ золя.

45. набухание и растворение полимеров. Набухание- это самопроизвольный процесс поглощения ВМС низкомолекулярной жидкости, приводящий к значительному увеличению массы и объема взятого образца: m0-масса исход, m- масса набухания.

Давление набухания - это значительное давление возникшее при препятствовании увелич объема

Набухание – это коллоидно-химич процесс, а не физический. Выделяется теплота набухания. Происходит контракция – явление уменьшения общего объема системы. Набухание носит избирательный характер,т.е. наблюдается только в жидкостях с близким к ВМС хим строением.

Стадии набухания:1. Небольшое кол-во полярных молекул р-ля взаимод-ют с полярными группами ВМС. Выделяется теплота набухания Qпроцесс сопровож-ся контракцией системы, хар-тся небольшим значением степени набухания α. При этом выдел-ся теплота будет рассчитывается:

2стадия. Наблюдается прекращение теплоты и контракции. Происходит основное увеличение объема и массы полимера.

Термодинамическая трактовка процесса: процесс набухания идет самопроизвольно.

Т = const, P=const. ΔG = ΔH-TΔS, ΔG<0.

1стадия: ΔH < 0, ΔS ≈ 0 →| ΔH |> | TΔS | → ΔG<0

2 стадия: ΔH≈ 0, TΔS< 0 → ΔG<0. Эта стадия обусловлена энтропиным фактором.

Факторы влияющие на степень и скорость набухания: тем-ра, рН, давление, степень измельчения, возраст вещества, присутствие электролита.

Различают неограниченное и ограниченное набухание. При неограниченном набухании высокополимер сначала поглощает жидкость, а затем, при той же темп-ре, постепенно растворяется, образуя однофазную, гомогенную систему. Ограниченное набухание характеризуется наличием определенного предела, до к-рого высокополимер поглощает жидкость, вне зависимости от времени. При повышении темп-ры нек-рые ограниченно набухающие полимеры растворяются в жидкостях (желатина). Высокополимеры, имеющие пространственную структуру, набухают ограниченно, образуя в набухшем состоянии студни. Желатина при комнатной температуре набухает в воде ограниченно, а при повышении температуры - неограниченно.

46. Аэрозоли. Это воздушные системы,жидкость в газе, твердое в-во в газе.свойства аэрозолей: 1) оптические – подчиняются уравнению Рэлея. Аэрозоли с крупными частицами в основном отражают или поглощают свет. Аэрозоли с мелками частиц преломляют или рассевают.

2) электрич. На поверхности частиц аэрозоля не образуется двойной электрич слой, поэтому электрический заряд аэрозоля яв-ся спонтанным и по величине и по знаку. Экспериментально установлено, что аэрозоли металлов и их оксидов, положит электрический заряд частиц аэрозоля приобретают либо в результате произвольной адсорбции либо в результате возник поверх зарядов в процессе диспергирования частиц.3) термофорез - это движение частиц аэрозоля из теплой области в более холодную, эффект объясняется тем, что энергия газа в теплой зоне больше,чем энергия молекул газа наход-ся в холодной зоне.

4. фотофорез – это движение частиц дисперсионной фазы под действием света. Прямой фотофорез это движение частиц по направлению святого потока. Наблюдается для непрозрачных частиц и объясняется локальным нагревом стороны частиц, обращенной к свету, это приводит к образованию местного термофареза.

5) обратный электрофарез. Это движение частиц аэрозоля навстречу свтовому потоку. Наблюдается для прозрачных частиц и объясняется нагревом дальней стороны частицы в результате преломления или отражения света.

6)термопреципитация. Это осаждение мельчайших частиц аэрозоля на холодной поверхности. Эффект объясняется тем, что частица аэрозоля при соприкосновении с холодной поверхностью понижает свою темпер-ру и след-но уменьшается хим энергия. При этом частица не обладает уже досточной кинетической энергией для отскока от твердой поверхности и поэтому осаждается на ней. эффект используется для сверх тонкой очистки газов от мельчайших частиц газа.