Необходимо обратить внимание на то, что в некоторых случаях полученный золь может

потерять свою стабильность и превратиться в осадок. Одной из главных причин невысокой стабильности золей является

присутствие в них большого количества различных ионов.

В примере, описывающем получение золя AgI, в растворе остается значительное количество ионов – NO3 – и Na+. Чем же оставшиеся ионы мешают золю? Увеличение концентрации ионов в растворе приводит к увеличению ионной силы раствора, что, в свою очередь, вызывает уменьшение толщины ионной атмосферы (сжатие ионного слоя). Следовательно, противоионы диффузного слоя располагаются уже не «размыто», а приближаются к противоионам, находящимся в адсорбционном слое, и даже проникают внутрь его, все сильнее «нейтрализуя» заряд противоионов. В результате заряд коллоидной частицы, а следовательно, и устойчивость дисперсной системы уменьшаются

Для удаления низкомолекулярных примесей (в частности, дестабилизирующих электролитов) золи после получения часто подвергают очистке.

Методы очистки золей – диализ и ультрафильтрация.

диализ

•Диализ основан на разнице в скорости диффузии небольших

•молекул или ионов и частиц коллоидных размеров через

•полупроницаемую перегородку – мембрану.

Для этих

•целей применяют мембраны, изготовленные из животных и растительных перепонок, задубленного желатина, мембраны из коллодия, ацетата целлюлозы и целлофана, пергаментной бумаги,

•керамических пористых материалов и др.

Небольшие молекулы и ионы из золя проникают через мембрану и диффундируют в воду, контактирующую с мембраной, а молекулы воды при этом проникают через мембрану в обратном направлении. В результате после очистки коллоидная система оказывается разбавленной.

Очистка

коллоидных растворов таким способом требует значительного времени (дни, недели и даже месяцы). Для ускорения диализа можно применять разные приемы, например, увеличивать площадь мембраны, уменьшать слой очищаемой жидкости или часто менять внешнюю жидкость (воду),повышать температуру, прикладывать электрическое поле (электродиализ).

Ультрафильтрация

•В процессе ультрафильтрации мембраной с определенным размером пор задерживаются частицы дисперсной фазы или макромолекулы, а дисперсионная среда с нежелательными

•низкомолекулярными примесями проходит через мембрану.

•Ультрафильтрация относится к баромембранным процессам, в отличие от диализа, ее проводят под давлением. При ультрафильтрации достигают высокой степени очистки золей при одновременном их концентрировании. Иногда говорят, что ультрафильтрация

– это диализ,проводимый под давлением

Применение мембран с определенным размером пор позволяет разделить коллоидные частицы на фракции по размерам и ориентировочно определить эти размеры. Так были найдены размеры некоторых вирусов. Все это говорит о том, что ультрафильтрация – это не только метод очистки коллоидных систем, но также ее можно использовать для дисперсионного анализа и для препаративного разделения дисперсных систем.

различия между физическими явлениями, лежащими в основе диализа и ультрафильтрации?

В результате диализа и ультрафильтрации из золей за счет избирательного переноса частиц через мембрану удаляются электролиты. Различия между этими процессами заключаются в механизме и движущей силе переноса вещества. В случае диализа очистка осуществляется за счет диффузии ионов или молекул, которые преимущественно имеют размер, намного меньший, чем размер коллоидных частиц, а в случае ультрафильтрации разделение ионов, молекул и коллоидных частиц происходит по принципу

сита. Движущая сила ультрафильтрации – градиент давления, а не градиент концентрации, как в случае диализа. В процессе очистки диализом золь разбавляется, а при ультрафильтрации – концентрируется

Поверхностные явления

•В коллоидном состоянии значительная доля всех

•молекул или атомов, составляющих вещество, находится на поверхности раздела фаз; эти

молекулы являются «особенными»

•(отличными от тех, которые находятся в объеме) как по положению в несимметричном силовом поле, так и по энергетическому состоянию. В итоге вклад поверхностных сил в свойства системы существенно

•превосходит вклад объемных свойств оставляющих ее веществ

Поверхность раздела фаз в коллоидной химии – это граничная область между фазами,слой определенной толщины, в котором происходит изменение различных свойств от значений, характерных для одной фазы, до значений, характерных для другой .

Итак, поверхность раздела фаз – это не просто граница, не имеющая толщины. На границе раздела фаз формируется поверхностный слой (межфазная поверхность) толщиной до нескольких молекулярных

размеров (диаметров). Термодинамические параметры межфазной поверхности отличаются от аналогичных параметров объемной фазы того же вещества.