15. Вважається, що колоїдний розчин складається з міцел, які утворюються зарядженими

колоїдними частинками. Заряд виникає внаслідок вибіркової адсорбції іонів на поверхні час-

тинок, або за рахунок іонізації поверхневих функціональних груп твердої фази.

В міцелі розрізняють три складових частини: ядро, адсорбційний шар іонів і дифузій-

ний шар іонів. Ядро складає основну масу міцели і є сукупністю нейтральних атомів або мо-

лекул, загальною кількістю сотні та мільйони одиниць. На ядрі адсорбуються іони (вибіркова

адсорбція) які надають йому певного заряду, тому їх називають потенціало-утворюючими.

Потенціал, що виникає на ядрі, отримав ще назву електротермодинамічного і він обумовлює

подальше приєднання до потенціал-утворюючих іонів деякої кількості інших іонів з проти-

лежним знаком заряду. Такий подвійний електричний шар, потенціало-утворюючих іонів,

разом з протиіонами (іонами з протилежним знаком) складає адсорбційний шар іонів. Час-

тина протиіонів є слабко зв`язаними з потенціало-утворюючими іонами й вільно переміщу-

ється в розчиннику, формуючи дифузійний шар. Ядро разом з адсорбційним і дифузійним

шарами іонів і складає міцелу, яка в цілому є електронейтральною (тоді як сама колоїдна ча-

стинка несе певний заряд).

Розглянемо будову міцели йодиду срібла, яка утворюється за наступною реакцією:

AgNO3 + KI → KNO3 + AgI↓ Можливо два варіанта утворення міцели. 1. В розчині є надлишок йодид-аніонів

(тобто до розчину KI по краплям додають розчин нітрату срібла). Ядро міцели утворюється з

випадаючого в осад малорозчинного йодиду срібла AgI. На його поверхні починають у від- 5

відповідності з правилом вибіркової адсорбції Пескова – Фаянса, сорбуватись йодид-іони (I-

),

які знаходяться в розчині в надлишку і які можуть піти на добудову ядра. Вони створюють

негативний заряд ядра і є потенціало-утворюючими. До цього шару приєднується позитивно

заряджені іони калію (К+

), які утворюють адсорбційний шар іонів та протиіонів. Частина

іонів калію слабко зв`язана з ядром і може дисоціювати та знов приєднуватись, формуючи

дифузійний шар іонів. Будова міцели буде такою:

де у фігурних дужках зображена гранула міцели (колоїдна частинка), яка складається з агре-

гату m·[AgI], до якого приєднуються потенціало-утворюючі іони n·I–

, з утворенням зарядже-

ного ядра m·[AgI]·n·I–

, до якого приєднуються протиіони (n–x)·K+

з формуванням адсорбцій-

ного шару іонів n I–

·(n–x)·K+

}

–x у вигляді подвійного електричного шару, що надає заряду

колоїдній частинці, нейтралізація якого йде за рахунок дифузійного шару іонів xK+

, тому

міцела в цілому електронейтральна.

16.Електроккінетичний потенціал -  потенціал, що виникає на площині ковзання подвійного електричного шару внаслідок відриву його дифузної частини від адсорбційно зв’язаної нерухомої частини. Дзета-потенціал (ζ -потенціал) визначає заряд дифузного шару і є мірою інтенсивності електрокінетичних явищ у міжфазній області. Електроосмос – явище пересування дисперсного середовища (тобто розчинника) від-

носно нерухомої дисперсної фази, яке можна спостерігати при проходженні електричного

струму крізь U–подібну скляну трубку, заповнена кварцовим піском та водою. В катодній

частині трубки спостерігається підняття рівня води (Рис.1).

Електрофорез – явище пересування колоїдних частинок відносно дисперсного середо-

вища (розчинника), під впливом постійного електричного струму. Так, при проходженні еле-

ктричного струму крізь пристрій з двох скляних трубок, встановлених у зволожену глину від

поверхні відриваються негативно заряджені частинки глини, які переміщуються до аноду.

Метод електрофорезу знайшов широке використання в медицині для розділення різних біл-

ків, нуклеїнових кислот і навіть клітин. Існують багато його варіантів: вільний електрофорез,

електрофорез на папері, на агаровому гелі, поліакриламідному гелі та інші. ю. Електрокінетичний

потенціал розраховується за експериментальними даними за рівнянням Гельмгольца-

Смолуховського: η - в'язкість середовища: u0 — лінійна швидкість руху фаз:

E - напруженість електричного поля: к - питома електрична провідність середовища: v

— об'ємна швидкість руху середовища: I — сила струму 17. Ліофобні золі, для яких характерні високорозвинена поверхня і слабка взаємодія

дисперсної фази і дисперсійного середовища, відрізняються нестійкістю, схильністю до

зменшення дисперсності. Питання стійкості колоїдної системи мають велике теоретичне і

практичне значення, зокрема для біології, фармації, медицини.

СТІЙКІСТЬ ЛІОФОБНОГО ЗОЛЮ. ВИДИ І ФАКТОРИ СТІЙКОСТІ

Стійкість колоїдної системи — це здатність її зберігати незмінною в часі структуру,

тобто дисперсність і рівномірний розподіл дисперсної фази. Розрізняють два види стійкості

— кінетичну та агрегативну. Кінетична, або седиментаційна стійкість — це здатність

протистояти силі тяжіння. Основними умовами цієї стійкості є висока дисперсність та

інтенсивний броунівськнй рух. Агрегативна стійкість — це здатність протистояти агрегації

частинок. До факторів, які зумовлюють агрегативну стійкість, належать: електростатичний

— електростатичне відштовхування частинок, пов'язане з наявністю на поверхні частинки

подвійного електричного шару іонів; адсорбційно-сольватний — утворення на поверхні

частинок сольватних шарів із молекул дисперсійного середовища або молекул чи іонів

стабілізатора, які перешкоджають їх злипанню; структурно-механічний — стабілізація

колоїду адсорбованими шарами (плівками) з колоїдних поверхнево-активних або

високомолекулярних речовин. Коагулюючу дію має лише той іон електроліту, заряд якого протилежний заряду

колоїдної частинки. Коагулююча здатність іона тим більша, чим більший його заряд. Ця

залежність називається правилом Шульце—Гарді, тому що вона вперше була встановлена

Шульце у 1882 році і підтверджена Гарді у 1900 році, при вивченні коагуляції гідрозолей

сульфіду миш'яку. Для цього золю Шульце знайшов таке співвідношення коагулюючої здатності одно-, дво- і тризарядних катіонів: 1:20:350. Отже, прямо пропорціональної

залежності між зарядом іона і його коагулюючою здатністю немає; коагулююча здатність

зростає набагато швидше, ніж заряд