§ 4 Ұюдың түрлері

Тұрақтылық зонасының кезектесуі. Коллоидты ерітінділерге кейбір электролитті қосқанда тұрақты екі облыстың пайда болуы байқалады, олардың біреуі төменгі, ал екіншісі одан жоғары концентрацияға сәйкес келеді. Бұл құбылысты көбінесе «дұрыс емес қатарлар» деп атайды. Тұрақтылық зонасының кезектесуі ұйытушы иондары көпвалентті болып келетін электролиттерге тән. Тұрақтылық зонасының кезектесу себебін түсіну үшін зольдердің тұрақтылығы, бөлшектегі зарядтың шамасы мен белгісін сипаттайтын электрофорез жылдамдығын салыстыру керек. Мұндағы С – электролит концентрациясы, оның мәні абцисса осінде, υ – электрофорез жылдамдығы ордината осінде өрнектеледі. Тұрақтылық зоналарынан және ұю облыстарынан тұрады.

Бөлшек зарядының абсолюттік шамасының азаюы ұюдың нәтижесінде болады. Сонан соң бөлшек қайтадан заряд ала бастайды, бірақ та оның мәні кері болғандықтан, тұрақтылығы артады. Электролит концентрациясын онан әрі жоғарылату бөлшектегі заряд шамасының кемуіне әкеледі және осы тұста золь де ұйиды. Тұрақтылық пен зарядты салыстыру «дұрыс емес қатарлар» құбылысының беткі қабаттың қайта зарядталуынан екенін көрсетеді.

Потенциал анықтаушы иондарды алмастыру нәтижесінде де беткі қабаттың заряды өзгеруі мүмкін. Мысалы, теріс зарядталған иодты күміс золіне аз мөлшермен азот қышқылды күміс ерітіндісін ақырын қосу арқылы, ондағы кристалл торына күміс катионын енгізуге болады; мұнда электролит концентрациясы жоғарылаған сайын бөлшектегі зарядтың абсолюттік шамасы кемиді, сонан соң кристалл торын толықтыратын күміс катионының енуі салдарынан беткі қабат оң зарядталып, зарядтың нөлдік нүктесі арқылы өтеді. Зонаның кезектесуіне екінші себеп – зарядталған беткі қабатқа кері иондардың адсорбциялануы. Көп валентті иондардың әсерін жан-жақты зерттеу көп валентті металл иондары адсорбцияланғанда беткі қабаттағы қайта зарядталу құбылысының жүрмейтінін көрсетеді.

Коллоидтардың өзара ұюы. Егер бір системада екі не одан да көп коллоидты ерітінді болса, онда кейбір коллоидты ерітінді басқаның әсерінен ұйиды екен, яғни коллоидты ерітінділер бірін-бірі ұйытады. Мұндай құбылысты зерттеу XIX ғасырдың аяғында басталды. Тәжірибе кезінде анықталған жайларға қарағанда коллоидты системадағы бөлшектер зарядының қосындысы заряд белгісімен қоса есептегенде нөлге тең болса, онда зольдер біріне-бірі барынша әсер етеді. Ондағы бөлшектердің электрокинетикалық тартылысы зольдердің өзара ұюындағы жалғыз себеп емес. Ионды атмосфера құрамы мен дисперстік фазаның табиғаты әртүрлі болатын аттас зарядталған зольдердің ұюы мүмкін, сондықтан бөлшектер арасында адсорбциялық және химиялық әрекеттесулер пайда болуы ықтимал.

Сенсибилизация. Коллоидты системаларды тұрақтандыру мақсатымен оларға жоғары молекулалық қосылыс ерітіндісін, олардың арасындағы активті белокты жиі қосады. Алайда, коллоидты ерітіндіге қосылған жоғары молекулалық қосылыс мөлшері аз болса, онда кері құбылыс жүріп кетуі мүмкін, яғни коллоидты ерітінді тұрақсызданады немесе тұрақтылығы төмендейді. Бұл құбылысты Г. Фрейндлих сенсибилизация десе, Н. Песков астабилизация (тұрақсыздану) деп атады.

Зольдегі белок бөлшектері мен макроиондары заряд белгісі әр түрлі болған жағдайда сенсибилизация өте айқын болады. Мұндайда бөлшектің беткі қабатына адсорбцияланған белок оның зарядын нейтралдап, ондағы ионды атмосфераның пайда болуына байланысты туындайтын тұрақтылықты төмендетеді. Коллоидты ерітіндідегі белоктың азғантай концентрациясы берік қозғаушы қабатты тудыра алмайды. Сондай-ақ, сенсибилизация себебін белоктағы заряды бар ірі иондардың бірден өзімен аттас бірнеше бөлшектерге адсорбцияланатынымен түсіндіреді. Мұндай адсорбция коллоидты бөлшектерді біріктіріп, желімдеп қоятындай көрінеді.

Пептизация. Пептизация деп ұйыған коллоидты ерітіндінің қайтадан зольге айналуын айтады. Пептизация ұю процесіне кері құбылыс екен. Ендеше, оны тұрақтандырушы ретінде де қарастыруға болады. өзгертпейтін және олар бірігіп бөлшектер құрылымын көбеймейтін жағдайда ғана жүруі мүмкін. Пептизация тек коллоидты ерітінді ұйыған кезде, ондағы ерітіндіні пепризациялау үшін, әуелі оны ұйытқан электролитті жуу арқылы жойып, сосын оған тұрақтандырғыш қосады. Бөлшектердің беткі қабатында потенциал анықтаушы қызметін орындай алатындай иондары бар электролиттер жиірек тұрақтандырғыш ретінде қолданылады. Оларды пептизациялаушы электролиттер деп атайды. Жаңадан тұнбаға түскен темір гидроксидін хлорлы темір көмегімен пептизациялау нақтылы зерттелген.

Пептизация құбылысын түсіндіру мақсатымен, потенциал қисықтарын өрнектейтін әдісті пайдалануға болады. П. Ребиндер зерттеулері көрсетіп отырғандай, дамыған сольватты немесе адсорбциялық қабаттағы бөлшектер әрекеттескен кездегі потенциалдық қисықтар келтірілген, яғни осы әрекеттесу энергиясының концентрациясының әртүрлі мәнде болғандағы өзгерісі көрсетілген. Ондағы минимумдардың пайда болуы, бөлшектер аралығы өте қысқарғанда туындайтын тебіліс күшіне байланысты. Сол секілді сольватты немесе адсорбциялық қабаттар сығылғында да тебіліс күші пайда болады екен. Сонымен коллоидты ерітінді ұйыған кездегі бөлшектердің күйі суретте көрсетілген потенциал шұңқыры (А) арқылы сипатталады.

Коллоидты ерітіндіні ұйытатын электролит концентрациясы оны жуу салдарынан өте төмендеп кетеді де диффузиялық қабат кеңейеді, ал бұл қосымша тебіліске әкеледі. Егер жылулық қозғалыстың энергиясы бөлшектердің ара қашықтығына қарай өзгеретін потенциал тосқауылынан артық болса, онда осы аралық алыстаған сайын бөлшектер тарала келіп, пептизация жүреді. Көбінесе пептизацияны жақсы жүргізу үшін механикалық жолмен араластыру әдісін де жиі қолданады.