Агрегатний стан колоїдних систем

Колоїдні системи можуть знаходитись у вигляді розчину і у вигляді осаду. Стан колоїдних систем, при якому відсутня лінія розділу фаз, називається золем. У випадку, коли існує лінія розділу фаз, тобто колоїд знаходиться в осаді, такий стан називається гелем. Золь може переходити в гель і навпаки. Процес, при якому золь переходить в гель, називається коагуляцією. Під час цього процесу колоїдна частинка (гранула міцели) повністю або частково втрачає свій заряд. При цьому сили тяжіння перевищують кінетичну енергію і частинки злипаються, осідають на дно і утворюють осад. Таке явище називається седиментацією. Процес переходу гелю в золь, тобто процес протилежний до коагуляції, називається пептизацією. При цьому відбувається відмивання електроліту і гранула знову набуває заряду. Це буває в тих випадках, коли осад промивають водою, а не електролітом.

Колоїдні системи, які можуть легко переходити із золю в гель і навпаки, називаються оборотними. До оборотних колоїдів відносяться гідрофобні сульфіди кадмію, арсену. До необоротних колоїдних систем відносяться гідрофільні колоїди високомолекулярних сполук, для яких процеси переходу золю в гель є незворотними.

Фактори, які сприяють коагуляції

1. До розчину додають сильні електроліти-коагулятори. Часто це амонійні солі, а якщо осад нерозчинний в кислотах, то хлоридну кислоту. При коагуляції йони електроліту адсорбуються на гранулі міцели, зменшуючи її заряд. Процес коагуляції характеризується порогом коагуляції. Поріг коагуляції – це найменша концентрація електроліту, яка викликає коагуляцію колоїдного розчину. Поріг коагуляції залежить від йонної сили розчину. Для кожного електроліту існує свій поріг коагуляції.

2. Коагуляції сприяє нагрівання розчину, оскільки при нагріванні збільшується швидкість руху молекул і можливість зіткнень зростає. Коагуляція гідрофобних колоїдів проводиться при додаванні електролітів і при нагрівання. А при коагуляції гідрофільних колоїдів, агрегатний стан яких обумовлений і зарядом колоїдних частинок і гідратною оболонкою цих частинок, кількість електроліту повинна бути значною. Тому коагуляцію гідрофільних колоїдних розчинів проводять при кип’ятінні з додаванням великої кількості електролітів (висолювання).Окрім того, коагуляції ліофільних колоїдів сприяє заміна (додавання) іншого розчинника, упарювання колоїдної системи і прожарювання сухого залишку для руйнування гідратних оболонок

3. Коагуляція відбувається і при змішуванні колоїдних розчинів з протилежно зарядженими колоїдними частинками, наприклад, золей сульфіду арсену і заліза гідроксиду.

4. До факторів, які сприяють коагуляції, відноситься випаровування розчинника, виморожування розчинника, дія радіоактивного випромінювання.

Оскільки процес утворення колоїдних розчинів в аналізі є, в основному, небажаним явищем, тому для попередження утворення колоїдних розчинів існують правила:

• при осадженні додається невеликий надлишок осаджувача;

• осадження проводять з розведених розчинів;

• осадження проводять з гарячих розчинів;

• розчин над осадом не розводять водою;

• осад промивають розчином електроліту, а не водою.