Вопрос 41.

Золи, гели, лиофильные, лиофобные коллоиды.

Коллоидное состояние характерно для многих вещ-в, если их частицы имеют размер от 1 до 500 нм. Суммарная поверхность этих частиц огромна. Поверхностный слой хар-ся поверхностной энергией и способностью адсорбировать те или иные частицы, в том числе ионы из раствора. Характерной особенностью коллоидных частиц яв-ся наличие на их поверхности заряда, обусловленного избирательной адсорбцией ионов. Коллоидная частица имеет сложное строение. Она включает в себя ядро, адсорбированные ионы, противоионы и растворитель. Существуют лиофильные (гидрофильные) коллоиды,в кот-ых растворитель взаимодействует с ядрами частиц, и лиофобные (гидрофобные) коллоиды, в кот-ых растворитель не взаимодействует с ядром частиц. Лиофильные коллоидные растворы приближаются по св-ам к истинным растворам. Это, как правило, золи органического происхождения. Коллоидные растворы большинства неорганических вещ-в имеют лиофобный хар-р. Коллоидный раствор наз-ся золем. При длительном хранении гидрофильные золи переходят в особое «студнеобразное» коллоидное состояние. В таком виде их называют гелями. Структура геля такова, что мицеллы не разрушаются, а просто связываются друг с другом, образуя своеобразные ячейки, впутри кот сохраняетя среда . Гель можно высушить, превратив его в твердый коллоид.

Примером гидрофильного золя может служить золь желатина. При набухании в воде твердого золя желатина образуется гель. При нагревании геля образуется золь. Все процессы обратимы:

ЗольГельТвердый коллоид

Процесс перехода геля в золь наз-ся пиктизацией. Пиктизация присуща только лиофильным коллоидам.

Коллоидная частица.строение.

Строение мицеллы коллоидов. Оптические и электрические св-ва.

Ядро ч-цы состоит из электронейтрального агрегата ч-ц с адсорбированными ионами элементов, входящих в состав ядра. Кол-ая ч-ца кроме ядра имеет противоионы и молекулы растворителя. Адсорбированные ионы и противоионы с растворителем образуют адсорбированный слой. Суммарно q частицы = разности q адсорбированных ионов и противоионов. Вокруг частиц находится диф-ый слой ионов,q кот = заряду коллоидной частицы. Кол-ая ч-ца и диф-ый слой образуют электронейтральную мицеллу. Оптические св-ва. Если рассматривать путь светового луча, проходящего ч/з прозрачный кол-ый раствор, то он становится видимым. Этот опт-ий эффект наз-ся конусом Тиндаля. Он вызывается рассеянием света частицами дисперсной фазы коллоидного раствора и яв-ся следствием коллоидной степени дисперсности этих частиц. При сильном увеличении каждая частица в конусе Тиндаля кажется светящейся точкой. Размеры и форму частиц нельзя установить, можно лишь подсчитать их число. Частицы дисперсной фазы золей по своим размерам меньше l волн лучей видимого светаÞони интенсивно рассеивают свет, но не отражают его. Частицы в грубодисперсных системах отражают свет, их величину и форму часто можно установить без оптического увеличения. Эффект Тиндаля можно наблюдать в темноте при прохождении луча света ч/з запыленное и накуренное помещение. Электрические св-ва .В 1909 г. Рейсс наблюдал воздействие постоянного эл. тока на диспергированную в воде глину и на этом основании описал эл. св-ва коллоидных растворов. Частицы дисперсной фазы (глины) перемещались к аноду, где вследствие их большого скопления наблюдалось помутнение раствора. Частицы дисперсной среды (воды) перемещались к катоду, где наблюдалось ↑уровня прозрачной жидкости. Направленное движение частиц к электродам говорило об их q, причем стало ясным, что дисперсная фаза несет на себе q, противоположный по знаку q среды. Движение частиц дисперсной фазы к одному из электродов при пропускании ч/з золь const эл. тока получило название электрофореза, а движение частиц дисперсной среды-электроосмоса. Электрофорез и электроосмос обусловлены наличием разноименного q у частиц дисперсной фазы и дисп-ой среды. На границе раздела фаз возникает двойной эл-ий слой, состоящий из тонкой (адсорбционной) части и протяженной диффузной части. М/у фазами возникает разность потенциалов (электротермодинамический потенциал).Часть скачка потенциала,обусловленная диф-ым слоем, наз-ся электрокинетическим или дзета-пот-ом. Эл-кин-ий пот-ал определяется толщиной и зарядом диффузного слоя, кот зависят от концентрации и q противоионов и t.