Коллоидная химия
Лекция №11 .
Структурно-механические свойства связнодисперсных систем. Виды дисперсных систем.
План:
1.Виды дисперсных систем. Золи и суспензии.
2.Пасты, гели и осадки.
2
Виды дисперсных систем. Золи и суспензии
Золи и суспензии, а также их производные - гели и пасты - разновидности одного и того же типа дисперсных систем - Т/Ж, различаются они размером частиц дисперсной фазы
Золи - высокодисперсные системы, их называют еще коллоидными растворами. В зависимости от дисперсионной среды делятся на гидрозоли (вода) и органозоли ( органическая среда).
Помимо твердых частиц, дисперсная фаза золей может формироваться из мицелл - электрически нейтральных агрегатов ионов дисперсной среды.
Суспензии – средне - и грубодисперсные системы.
Золи - седиментационно-устойчивые системы, суспензии - седиментационно-неустойчивы. Особенно резко различаются оптические свойства золей и суспензий. Золи способны рассеиваться по закону Рэлея, а действие света на суспензии происходит по законам геометрической оптики.
Общие свойства золей и суспензий определяются границей раздела фаз Т/Ж, на которой происходят адсорбционные процессы и образуется ДЭС. Больший размер частиц у суспензий приводит к тому, что электроосмос, потенциал седиментации и течения у них выражен слабо, а электрофорез - отсутствует.
Пасты, гели и осадки
При увеличении концентрации частиц дисперсной фазы системы из свободнодисперсных превращаются в связнодисперсные. Связнодисперсные системы, в которые переходят суспензии, называются пастами. Золи переходят в гели. Пасты и гели образуют структуры, для них характерны структурно-механические свойства.
Осадки золей могут переходить обратно в коллоидный раствор- пептизация (процесс, обратный коагуляции - распад агрегатов до первичных частиц).
Пасты - концентрированные суспензии или осадок, который образуется при потере суспензией седиментационной устойчивости. Кроме того , пасты могут быть приготовлены искусственно путем растирания твердых тел в жидкой среде.
Пептизация может протекать под действием электролитов, при этом восстанавливается ДЭС, повышается дзета-потенциал, а силы электростатического отталкивания преобладают над силами межмолекулярного взаимодействия. Пептизация может также происходить под действием растворов ПАВ, молекулы которых адсорбируются на границе раздела фаз и образуют адсорбционные слоя, которые противодействуют сближению частиц.
Пасты, гели и осадки
Пептизация протекает с определенной скоростью и зависит от концентрации
электролита-пептизатора
m 
1 |
2 |
3 |
с
В начале процесса при незначительной концентрации пептизатора перехода осадка в раствор не т (участок 1) - происходит адсорбция пептизатора на поверхности частиц. По мере увеличения концентрации пептизатора (участок 2) количество осадка, перешедшего в коллоидный раствор, возрастает. При дальнейшем увеличении концентрации пептизатора весь осадок переходит в коллоидный раствор. (участок 3)
Рис. Изменение массы перешедшего в раствор осадка в зависимости от 5
концентрации пептизатора.