Явища, що супроводжують коагуляцію.

При коагуляції часто спостерігаються особливі явища: антагонізм і синергізм йонів, явище “неправильних рядів”, “звикання” золів до дії електролітів і т.д.

При коагуляції сумішами електролітів можуть спостерігатися три випадки:

1) адитивність - коагулятивна дія електролітів у суміші дорівнює сумі коагулятивної дії кожного електроліту. Таке явище спостерігається відносно рідко, коли йони-коагулянти мають однаковий заряд і близькі за ступем гідратації;

2. антагонізм - коагулятивна дія йонів у суміші стає менша, ніж їх дія окремо;

3. синергізм - коагулятивна дія йонів у суміші підвищується. Пороги коагуляції знижуються в обох іонів.

Розглянуті явища дуже складні, тому що є результатом взаємодії йонів з колоїдними частинками, з розчинником і один з одним.

Кількісна теорія коагуляції сумішами електролітів базується на сучасній фізичній теорії коагуляції ліофобних золів. Відповідно до цієї теорії, антагонізм і синергізм для сильно заряджених золів є наслідком електростатичних взаємодій у дифузійних шарах колоїдних міцел, а для слабко заряджених - можуть обумовлюватися конкуренцією йонів за місця в адсорбційному шарі.

У 1961 р. була запропонована більш складна теорія коагулятивної дії сумішей електролітів, що враховує адсорбційні явища і дозволяє знаходити критичні концентрації суміші по критичних потенціалах і визначати здатність до адсорбції окремих компонентів. Коагуляція сумішами електролітів часто зустрічається в природі, тому що процеси, які відбуваються в ґрунтах, у рослинних і тваринних організмах, зв'язані з взаємодією колоїдних систем із сумішшю різних електролітів.

Чергування зон коагуляції.

При дії багатозарядних іонів (Th⁴⁺, A1³⁺, Fe³⁺) на ліофобні золі часто спостерігається явище, що одержало назву “неправильних рядів”, чи чергування зон коагуляції. Воно полягає в тому, що з підвищенням концентрації електроліту одна зона коагуляції (1) змінюється зоною стійкості (2), а потім знову з'являється зона коагуляції (3). В другій зоні стійкості (2) заряд частинок виявляється протилежним заряду в початковій зоні стійкості. Це складне явище пояснюється з позицій зміни величини і знака електротермодинамічного потенціалу під впливом надеквівалентної адсорбції багатозарядних йонів.

Подібні явища можуть викликати й алкалоїди, що володіють високою адсорбційною здатністю.

Звикання. Якщо до золю доливати електроліт-коагулятор невеликими порціями через великі проміжки часу, то коагуляція часто не настає зовсім, хоча загальна кількість доданого електроліту набагато перевищує величину граничної концентрації. Так, 20 мл золю сульфіду миш'яку коагулюється одночасним додаванням 32 крапель 0,5 М розчину ВаС1₂. Якщо ж додавати електроліт поступово, по чотири чи по дві краплі через визначені проміжки часу, то в першому випадку коагуляція наступить при додаванні 56 крапель, а в другому - ще більшої кількості електроліту.

Це явище одержало назву звикання, оскільки зовні золь поводиться як живий організм, що може звикати до отрути, що вводиться в малих дозах, - нікотину, миш'яку, морфію і т.д. Механізм явища звикання ще недостатньо вивчений. Можна припустити, що між золем і електролітом відбувається реакція, у результаті якої утворюється пептизатор, що стабілізує дисперсну систему.

Взаємна коагуляція золів. Цей тип коагуляції відноситься до гетерокоагуляції, оскільки в цьому випадку відбувається агрегація різнорідних часточок.

Якщо злити два колоїдних розчини що містять частинки з протилежними зарядами, то вони швидко коагулюють. У даному випадку процес має електростатичну природу. Це явище широко використовується для очищення природних і промислових вод. На водопровідних станціях перед надходженням води на піщані фільтри до неї додають солі A1₂(SO₄)₃ чи FeCl₃. У результаті гідролізу утворюються позитивно заряджені золі гідроксидів металів, що викликають швидку коагуляцію негативно заряджених частинок грунту, мікрофлори, органічних домішок. Цей процес спостерігається при фарбуванні тканин і волокон, дубленні шкір, виготовленні водовідштовхувальних матеріалів.