Методы конденсации.

Основаны на создании условий, когда будущая дисперсионная среда пересыщается веществом будущей дисперсной фазы.

Различают следующие методы.

Методы физической конденсации.

. Метод конденсации из паров.

Один из методов конденсации предложен С.З. Рогинским и А.И. Шальниковым: основан на конденсации паров в вакууме на поверхности сосуда, охлажденной жидким воздухом.

Рис.2.4. Схема прибора Рогинского и Шальникова.

В отростках 1 и 3 прибора подвергаются испарению одновременно диспергируемое вещество (например, Натрий) и дисперсионная среда (например, бензол) при Т=673К.

Пары веществ конденсируются на поверхности сосуда 4, охлаждаемого жидким воздухом до 193К – охлажденный твердый бензол содержит затвердевший Натрий. После удаления из сосуда 4 жидкого воздуха температура повышается, оттаявшая смесь бензола с натрием попадает в отросток 2 – получен коллоидный раствор натрия в бензоле.

. Метод замены растворителя.

Растворенное вещество, оказавшись в иной среде (в которой оно не растворимо), конденсируется с образованием частиц дисперсной фазы.

Например, мастика, растворенная в спирте и внесенная в воду, в которой нерастворима, образует коллоидные частицы.

Таким образом получают золи канифоли, золи серы в воде и т.д.

По этому методу получают уретановый загуститель печатных красок и дисперсий – лапрол ДЗ.

Лапрол ДЗ представляет собой блоксополиуретан.

Макромолекула полимера состоит из участков двух типов: короткого жесткого, образованного из остатков диизоцианата и длинного гибкого, образованного из остатков простого полиэфира:

O(CH₂)_nCH₃

NHCOO_i

OCONH

NHCOO(C₂H₄O)_m(C₂H₃CH₃O)_к

H₃C(CH₂)_nOCONH

Нужна система растворителей, каждый из компонентов которой будет растворять отдельные фрагменты, например: спирт, гептан, вода.

Рис. 2.5. Схема расположения макромолекул полимера в растворе.

Рис. 2.6. Схема расположения макромолекул в твердом

полимере.

Рис. 2.7. Изменение расположения макромолекул полимера при добавлении к раствору воды (образование геля).

Методы химической конденсации.

Основаны на проведении в растворе химических реакций, сопровождающихся образованием нерастворимых или труднорастворимых веществ.

Это могут быть реакции: восстановления, окисления, разложения, гидролиза и др.

Восстановление: получают золи металлов.

Красный золь золота – реакция восстановления соли золота (аурата натрия) формальдегидом:

аурат натрия формальдегид

на образующихся частичках (микрокристаллах золота) адсорбируются ионы - потенциалобразующие ионы. Противоионы - .

Строение частиц можно представить схемой:

частицы золота имеют отрицательный заряд Х-.

Этим же способом можно получить из нитратов серебра (очень разбавленного раствора) желто-коричневый золь серебра.

Окисление: получают золи серы и селена действием кислорода:

строение золя серы можно представить схемой:

Разложение: получение золи серы разложением тиосульфатов и полисульфатов:

Двойной обмен: позволяет получать многие золи труднорастворимых соединений:

Гидролиз: получают золи гидроксидов тяжелых металлов:

Степень гидролиза возрастает с повышением температуры и с увеличением разведения.

Возможны следующие схемы строения мицелл золя:

С помощью гидролиза могут быть получены золи кремниевой, вольфрамовой, титановой и других кислот, нерастворимых в воде.