6.7. Коагуляция смесью электролитов

При воздействии на золь смеси электролитов обнаруживаются следующие явления. В одних случаях, сравнительно редких, каждый электролит действует соответственно своей коагулирующей способности, и действия обоих электролитов суммируются (аддитивное действие).

Аддитивное действие проявляется, как правило, в тех случаях, когда коагуляция вызывается ионами одной природы, входящими в состав разных электролитов, например, хлорид-ионами, входящими в состав KCl и NaCl. Так, например, если порог коагуляции KСI и NаС1 по отношению к какому-то золю равен  1 моль/л, то, если первого взято 1/3 моль/л, второго для наступления коагуляции требуется добавить 2/3 моль/л. Возможно аддитивное действие и тога, когда коагуляция вызывается близкими по свойствам ионами-коагуляторами, например, К⁺ и NH₄⁺ (рис. 6.2, а).

Рис. 6.2. Соотношение порогов коагуляции при введении в коллоидный раствор смеси электролитов.

_{1 и} ₂  соответственно пороги коагуляции 1-го и 2-го электролитов.

Линии изображают суммарный порог коагуляции при совместном

действии электролитов

Гораздо чаще наблюдается снижение коагулирующей активности одного электролита в присутствии другого (антагонистическое действие). Обычно оно происходит при совместном действии ионов с различным зарядом. Вероятное объяснение антагонистического действия заключается во взаимодействии электролитов между собой с образованием соединений, например, комплексных, обладающих низкой коагулирующей способностью. При антагонистическом действии суммарный порог коагуляции смеси электролитов бывает больше, чем порог каждого из них в отдельности (рис. 6.2, б).

Возможно и проявление синергического действия электролитов, при котором коагулирующее действие ионов взаимно усиливается. Например, при коагуляции золя золота солями лития и цезия суммарный порог смеси меньше, чем порог каждой соли в отдельности (рис. 6.2, в). Синергическое действие электролитов наиболее трудно поддаётся объяснению.

6.8. Привыкание

Если раствор электролитакоагулятора приливать к золю малыми порциями через большие промежутки времени (например, по каплям из бюретки), то часто для коагуляции требуется большее количество электролита, чем при быстром добавлении, а иногда коагуляция вообще не происходит. Это явление получило название привыкания, так как золь при этом ведёт себя подобно живому организму, который может постепенно привыкать к ядам, вводимым в малых дозах  никотину, мышьяку и т. п. Во многом механизм привыкания не ясен, хотя в некоторых случаях его можно объяснить химическим взаимодействием электролитакоагулятора с ионами двойного слоя, которое приводит к образованию пептизатора или более эффективного стабилизатора.

В литературе были отмечены и случае "обратного привыкания", при котором постепенное введение коагулянта вызывает уменьшение порога коагуляции.

6.9. "Неправильные ряды"

Если в ряд пробирок поместить одинаковые объёмы электролита с равномерно увеличивающейся концентрацией, а затем в каждую пробирку добавить тоже одинаковые объёмы одного и того же коллоидного раствора, то в большинстве случаев будет наблюдаться следующее. В ряду пробирок с концентрацией электролита, меньшей, чем порог коагуляции для данного золя, коллоидный раствор останется прозрачным (зона устойчивости). В другом ряду, где концентрация электролита превышает пороговую (зона коагуляции), коллоидный раствор помутнеет из-за наступления коагуляции. Однако если золь отрицательно заряжен, а в состав электролита входят трёх- и четырёхзарядные катионы, то в общем ряду пробирок можно будет наблюдать четыре ряда (или зоны) – первую зону устойчивости при очень малых концентрациях, первую зону коагуляции при превышении порога коагуляции, вторую зону устойчивости (или зону пептизации) и вторую зону коагуляции при очень больших концентрациях электролита. Аналогичный эффект может происходить и тогда, когда коагуляция золя вызывается добавлением кислоты, т. е. когда роль ионов-коагуляторов играют ионы Н⁺ (точнее, Н₃О⁺) и в некоторых других случаях. Такое явление чередования зон устойчивости золя с зонами коагуляции носит название неправильных рядов коагуляции (неправильных зон).

Причиной его служит перезарядка золя, происходящая при адсорбции многозарядных катионов, обладающих очень высокой адсорбционной способностью. Вначале, при малых величинах абсорбции, снижается электрический заряд частиц, что приводит к коагуляции. Затем, при дальнейшей адсорбции, когда число положительных зарядов в адсорбционном слое превысит число отрицательных, заряд частиц (гранул) изменится с отрицательного на положительный, и золь вновь стабилизируется. При очень больших концентрациях золь вновь коагулирует уже под действием анионов того же электролита, т. е. наступает второй порог коагуляции. Схема изменения -потенциала коллоидного раствора с ростом концентрации коагулянта, содержащего многозарядные катионы, показана на рис. 6.3.