6.10. Взаимная коагуляция золей

Взаимная коагуляция происходит при взаимодействии друг с другом мицелл двух противоположно заряженных золей. При этом каждый золь можно рассматривать как электролит, вызывающий снятие защитного фактора с мицелл другого.

Примером взаимной коагуляции является очистка воды с применением квасцов от трудноудаляемой другими способами глинистой мути. Если в мутную воду добавить небольшое количество алюмокалиевых квасцов (примерно 1 - 2 г на 1 м³ воды) и подогреть её, то квасцы гидролизуются с образованием положительно заряженного золя гидроксида алюминия. Частицы этого золя, встречаясь с отрицательно заряженными глинистыми дисперсиями, заставят их скоагулировать. Вместе с тем и золь гидроксида алюминия скоагулирует под действием глинистых частиц. В результате коагулят выпадет в осадок, который легко может быть отфильтрован или отделён декантацией (сливанием воды). Следует помнить, что сульфат калия, содержащийся в квасцах, тоже принимает участие в коагуляции и практически полностью увлекается в коагулят.

+ +75мВ
0					С
75 мВ -

Рис. 6.3. Зависимость электрокинетического потенциала золя от концентрации электролита с многовалентными катионами и перезарядка

(выделены зоны коагуляции)

6.11. Коллоидная защита

При введении в золь определённых высокомолекулярных веществ (ВМВ) устойчивость системы к действию электролитов может быть значительна повышена. Это происходит из-за образования на поверхности частиц адсорбционного слоя из молекул ВМВ, который обладает повышенной вязкостью и плотностью и, таким образом, придаёт золю дополнительный адсорбционно-сольватный фактор устойчивости. Такое явление получило название коллоидной защиты. Защитное высокомолекулярное вещество как бы придаёт золю свои свойства. Так, многие золи, вообще не поддающиеся концентрированию до высокого содержания дисперсной фазы, в присутствии ВМВ можно выпарить досуха, а затем сухой остаток может быть снова коллоидно растворён. У защищённых золей изменяются многие свойства, например, электрофоретическая подвижность, они перестают подчиняться правилу Шульце  Гарди.

Коллоидная защита используется в фармации для приготовления ряда лекарственных средств - протаргола, колларгола, коллоидного золота, сухих экстрактов и др. Так, колларгол и протаргол представляют собой золи, состоящие, в основном, из серебра, которые стабилизированы лизальбиновой или протальбиновой кислотами – веществами белковой природы. Защитное действие этих ВМВ настолько велико, что колларгол и протаргол могут быть высушены до состояния порошка, а при попадании в воду - вновь образовать коллоидный раствор.

Для количественной характеристики защитного действия различных ВМВ Р. Зигмонди предложил так называемое "золотое число". Под ним подразумевается число миллиграммов ВМВ, которое необходимо добавить к 10 мл красного золя золота для того, чтобы предотвратить его коагуляцию при введении 1 мл 10%-ного раствора NaCl. (Красный золь золота – очень высокодисперсный коллоидный раствор золота, обычно стабилизированный ауратом калия. При потере агрегативной устойчивости он резко изменяет окраску на синюю, что связано с начинающимся укрупнением частиц. Это хорошо заметное посинение делает красный золь золота удобным объектом для изучения коагуляционных процессов. В фармации этот золь ранее использовался в тех же целях, что и колларгол и протаргол, т. е. как сильное обеззараживающее средство).

Золотое число является достаточно условной характеристикой защитного действия, так как не учитывает многих факторов  дисперсности золя, его концентрации, молекулярного веса ВМВ, рН системы и т. д. Наиболее ярко выраженным защитным действием по отношению к золям металлов обладают вещества белковой природы  желатин (з. ч.  0,01), гемоглобин (з. ч.  0,03  0,07), казеин (з. ч.  0,01), протальбиновая и лизальбиновая кислоты и др.