Колоїдні частки одного й того ж складу завжди мають однойменний заряд, що обумовлює їхнє взаємне відштовхування і протидіє наближенню на такі відстані, на яких можуть діяти досить великі сили зчеплення. Це заважає їхній агрегації (злипанню). Однак, не зважаючи на дію сил відштовхування, колоїдні розчини є нестійкими, оскільки частки характеризуються величезною питомою поверхневою енергією. У зв’язку із прагненням будь-яких природних систем до зменшення вільної енергії, колоїди знижують енергію шляхом агрегації, злипання. Відбувається коагуляція колоїдів і утворення осадку – гідрогелю. При відповідних умовах, зменшення вільної енергії досягається шляхом поглинання (сорбції) колоїдними частками іонів з протилежним зарядом з водних розчинів. Це явище має назву адсорбції – коли поглинання здійснюється поверхнею часток, і абсорбції – коли іони проникають і всередину колоїдів. Найбільше геохімічне значення має адсорбція.
Полівалентні іони адсорбуються краще одновалентних незалежно від складу колоїдів. Іони з однаковою валентністю адсорбуються по–різному, що пов’язано з їхніми розмірами і різними ступенями гідратованості. Найбільшу адсорбційну активність проявляють іони з найбільшим радіусом: чим більшим є радіус іона, тим менше іон гідратується. Зменшення ступеня гідратації підсилює адсорбцію іонів, оскільки гідратна оболонка послаблює електростатичну взаємодію.
Коагуляція колоїдів може бути викликана електролітами і неелектролітами, зміною температури, тиску, механічним впливом, складом водного середовища, освітленням, випромінюванням, електричним струмом та іншими факторами. Важливу роль у коагуляції відіграють електроліти.
Всі мінеральні і особливо органічні сполуки можуть утворювати при певних умовах колоїдні розчини. Навіть такий сильний електроліт як NaCl дає колоїдний розчин у бензолі. Чим меншою є молекулярна розчинність речовини у водному середовищі, тим більш характерним для неї є колоїдний стан.
Вважається, що виникненню колоїдів у природних водах сприяє слабко кисле та слабко лужне середовище, дуже низька або, навпаки, висока концентрація розчину, підвищена температура, наявність вільного кисню і особливо вугільної кислоти. Солі останньої нейтралізують кислі розчини, викликаючи явища гідролізу, що сприяє утворенню колоїдних часток.
Найбільш типовим колоїдний стан є для таких елементів: Si, Al, Fe, Mn, P, As, S, C і меншою мірою для Zn, Cu, Ni, Pb, Cr, Ti, Zn, Bi, Cd, Pt. Гідрозолі гідратів окислів слабких металів: AI, Fe, Cr, Ti, Zn та ін. – у звичайних умовах несуть позитивний заряд і належать до позитивно заряджених колоїдів. До негативно заряджених колоїдів належать сульфіди As, Cu, Pb, Cd та ін., а також кремнієва кислота, гідроокис марганцю та ін. Встановлено, що за наявністю сірководню у розчині майже всі сульфіди утворюють колоїдні системи.
Роль колоїдного стану речовин в міграції хімічних елементів зони гепергенезу є дуже значною, оскільки, знаходячись у такому стані, сполуки багатьох елементів мають підвищену розчинність.
Міграція речовин у вигляді суспензій. Така форма міграції є характерною, переважно, для поверхневих вод. Але вона також розповсюджена у зонах карстоутворення, де підземні потоки мають значні за розмірами канали фільтрації.
Нагадаємо, що під суспензіями розуміють грубодисперсні гетерогенні системи, в яких величина часток перевищує 1000 Å. Якщо розчинні компоненти природних вод (істинно-розчинні і колоїдні) впливають на температуру замерзання розчинів, їхню щільність, електропровідність та ін., то суспензії діють на оптичні і акустичні властивості води, її колір і прозорість. Кількість розчинених речовин у водах може досягати сотень грамів на 1 л, тоді як кількість суспензованого матеріалу звичайно не перевищує сотих і тисячних часток грама на 1 л.
За розмірами часток суспензії можуть бути: тонкодисперсні (видимі під мікроскопом), грубодисперсні (видимі неозброєним оком) і каламуть. В усіх випадках суспензії представлені уламками мінеральних речовин, зкоагульованих колоїдними частками і детритом. До останнього відносять найдрібніші органічні та неорганічні рештки, що утворюються при розкладі загиблих організмів.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.