8. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ

8.2. Получение дисперсных систем

коллоидный, а не истинный раствор или осадок, необходимо соблюдение следующих условий:

вещество дисперсной фазы должно быть нерастворимо в дисперсионной среде;

скорость образования зародышей кристаллов дисперсной фазы должна быть гораздо больше, чем скорость роста кристаллов (это условие выполняется обычно тогда, когда концентрированный раствор одного компонента вливается в сильно разбавленный раствор другого компонента при интенсивном перемешивании);

одно из исходных веществ берется в избытке, именно оно является стабилизатором.

Коллоидные системы можно получить в результате реакций почти всех типов: окисления, восстановления, обмена, гидролиза, разложения и др. О процессе коллоидообразования можно судить по окраске, электропроводности и другим физико-химическим свойствам растворов.

8.2.3. Методпептизации

При методе пептизации измельченный материал (сажа, графит, глина) или осадок вещества промывают небольшим количеством раствора пептизатора, в результате образуется высокодисперсная система. В отличие от других методов получения золей при пептизации не происходит изменение степени дисперсности частиц, а наблюдается только их разрыхление.

При пептизации из осадка удаляются коагулирующие ионы или пептизатор адсорбируется коллоидными частицами осадка, что ведет к образованию двойных электрических слоев (ДЭС) или сольватных оболочек вокруг коллоидных частиц и преобладанию, благодаря им, сил сцепления между частицами. Затем частицы равномерно распределяются во всем объеме жидкости. Таким образом, пептизация является процессом, обратным коагуляции.

Различают следующие виды пептизации: пептизация промыванием осадка, пептизация осадка электролитом, пептизация поверхностноактивными веществами, химическая пептизация.

Пептизировать осадок можно далеко не всегда, этому препятствуют явления рекристаллизации и старения, приводящие к сращиванию частиц друг с другом. Трудно осуществить пептизацию осадка, полученного коагуляцией золя поливалентными ионами, очень прочно удерживающимися на поверхности адсорбировавших их частиц.

8.3. Строение мицелл

Строение мицелл в золях рассмотрим на примере строения мицеллы золя иодида серебра AgJ в разбавленном растворе иодида калия KJ. Внутри мицеллы находится кристалл из молекул AgJ. Эту часть мицеллы, согласно

8.ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ

8.3.Строение мицелл

терминологии, предложенной Н. Р. Песковым, называют агрегатом. На поверхности кристалла находятся достраивающие его ионы J–, которые придают электрический заряд. Эти ионы являются потенциалопределяющими. Агрегат вместе с потенциалопределяющими ионами называется ядром мицеллы.

В непосредственной близости от ядра в адсорбционном слое находится часть противоионов К+, прочно связанных электростатическими и адсорбционными силами, и в электрическом поле они совместно с ядром движутся к аноду (+). Эти противоионы К+ вместе с эквивалентным числом потенциалопределяющих ионов J– формально можно рассматривать как недиссоциированные молекулы.

Ядро вместе с частью прочно связанных с ним противоионов называют коллоидной частицей, которая в отличие от электронейтральной мицеллы всегда имеет заряд (в данном случае отрицательный).

Остальные противоионы, находящиеся ближе к периферической части мицеллы, образуют диффузный слой, они относительно свободны и в электрическом поле движутся к катоду (–). Граница между диффузным слоем и коллоидной частицей называется плоскостью или границей скольжения.

Строение мицеллы можно представить в виде формулы

{m[AgJ] nJ– (n – x)K+} xK+ – мицелла;

m[AgJ] – агрегат; m[AgJ] nJ– – ядро;

{m[AgJ] nJ– (n–x)K+} – коллоидная частица.

В этой формуле m[AgJ] соответствует числу молекул AgJ, содержащихся в агрегате мицеллы; nJ– – число потенциалопределяющих ионов (как правило, m >> n); (n – x)K+ – число противоионов, находящихся в диффузном слое; хК+ – то же, в адсорбционном слое; х – общее число противоионов.

Таким же способом можно записать и мицеллу золя с положительно заряженной частицей, например, мицеллу золя AgJ в слабом растворе

AgNO3:

{m[AgJ] nAg+ (n – x)NО3−} xNO 3− .

Строение мицеллы золя BaSO4 можно представить следующей схемой:

{m[BaSO4] nSO 24− 2(n – x)Na+}x– 2xNa+.

Выше рассмотрена мицелла, у которой ионогенная часть образуется в результате адсорбции стабилизирующего электролита. Иногда ионогенная