7.4 Реакции образования мицеллы

Рассмотрим образование мицеллы серебра AgNO₃ (рис.1) в результате реакции:

AgNO₃^изб + KI = AgI↓ + KNO₃

Ag⁺_(изб)+ I^─ = AgI; KNO₃ = K⁺ + NO₃^─

Ядро мицеллы (AgI) - это твердая фаза, которая образуется в результате реакции. Продукты диссоциации KNO₃ являются ионными стабилизаторами. По условию задачи концентрация нитрата серебра больше концентрации йодида калия, следовательно, концентрация ионов серебра будет больше концентрации ионов йода. В процессе роста ядра именно ионы серебра Ag⁺ будут достраивать кристаллическую решетку AgI (адсорбироваться на поверхности твердой фазы) и сообщают положительный заряд ядру. Ионы Ag⁺ - потенциалопределяющие ионы. Положительно заряженное ядро притягивает оставшиеся в растворе противоионы NO₃^─. Часть противоионов входит в состав адсорбционного слоя, часть в состав диффузионного слоя.

1) Для случая, когда концентрация C_AgNO3 > C_KI мицеллярная формула иодида серебра имеет вид: {m[AgI]▪nAg⁺(n – x)NO₃^─}⁺ xNO₃^─, Отметим, что заряд ядра – положительный.

2) Для случая, когда концентрация C_AgNO3 < C_KI мицеллярная формула йодида серебра имеет вид: {m[AgI]▪nI^─(n – x)K⁺}⁺ xK⁺, Отметим, что заряд ядра – отрицательный.

Рассмотрим пример образования коллоидной частицы при гидролизе

разбавленного раствора FeCl₃: FeCl₃ + 3H₂O = Fe(OH)₃↓ + 3HCl,

Ядро мицеллы – Fe(OH)₃, а вот ионным стабилизатором является FeOCl,

который образуется в результате реакции: Fe(OH)₃ + HCl = FeOCl + 2H₂O,

FeOCl диссоциирует по уравнению: FeOCl = FeO⁺ + Cl^─ Таки образом, набор реакций, который описывает образования мицеллы выглядит следующим образом: 1) FeCl₃ + 3H₂O = Fe(OH)₃↓ + 3HCl;

2) Fe(OH)₃ + HCl = FeOCl + 2H₂O; 3) FeOCl = FeO⁺ + Cl^─

{m[Fe(OH)₃]▪nFeO⁺(n – x)Cl^─}⁺ xCl^─

7.5 Методы получения коллоидов и дисперсных систем

1) Получение коллоидов за счет образования более крупных частиц из мелких –

химическая конденсация + замена растворителя.

2) К дисперсионным методам получения коллоидов относятся механическое и

ультрозвуковое дробление, элетродуговое распыление металлов,

7.6 Электрокинетические явления в коллоидных растворах

Электрокинетическими явлениями называют перемещение одной фазы относительно другой в электрическом поле. Коллоидный раствор состоит из двух фаз : мицелл и интермицеллярной жидкости. Мицеллы составляют дисперсную фазу раствора (золя), а интермицеллярная жидкость (растворители, растворенные вещества и т. д., т.е. компоненты золя, которые не входят в состав мицеллы), образуют дисперсную среду. В электрическом поле, образованном пластинами конденсатора АНОДОМ(+) и КАТОДОМ(─), гранула будет перемещаться к одному из электродов в зависимости от заряда ядра (заряда потенциал - образующего иона). Если заряд ядра положительный, движение гранулы будет наблюдаться в сторону катода, если заряд мицеллы отрицательный – в сторону анода.

7.7 Коагуляция коллоидного раствора

Опыт показывает, что добавление электролита в коллоидный раствор приводит к разрушению мицеллы (коагуляция коллоидного раствора). Наиболее эффективно коагулирует раствор электролит, в составе которого присутствуют ионы по знаку противоположные знаку заряда ядра. Если заряд ядра положительный, то среди электролитов [NaCl = Na⁺ + Cl^─], [Al₂(SO₄)₃ = 2Al³⁺ + 3SO₄^2─], [K₃PO₄ = 3K⁺ + PO^3─] наиболее эффективно вызовет коагуляцию коллоидного раствора K₃PO₄, т.к. при диссоциации этого электролита образуется максимально отрицательно заряженный ион. Если заряд ядра отрицательный, то среди электролитов [NaCl = Na⁺ + Cl^─], [Al₂(SO₄)₃ = 2Al³⁺ + 3SO₄^2─], [K₃PO₄ = 3K⁺ + PO^3─] наиболее эффективно вызовет коагуляцию коллоидного раствора Al₂(SO₄)₃, т.к. при диссоциации этого электролита образуется максимально положительно заряженный ион Al³⁺.