Коллоидные растворы. Характеристика коллоидных систем. Строение коллоидных частиц лиофобных золей, страница 3

                                                K⁺       I^¯           I^¯            K⁺

        K⁺                      K⁺                      K⁺                      mAgI              K⁺                     K⁺                              K⁺

                                                K⁺       I^¯                   I^¯          K⁺

  K⁺                         K⁺                                      K⁺

               K⁺                                  K⁺                         K⁺                                                         K⁺

                                   K⁺                          K⁺                               K⁺

 

Агрегат

Ядро

Коллоидная

частица

Мицелла

КОАГУЛЯЦИЯ ЛИОФОБНЫХ ЗОЛЕЙ

КОАГУЛЯЦИЯ – процесс укрупнения коллоидных частиц за счет слипания под влиянием молекулярных сил притяжения.

Этому процессу препятствует наличие у коллоидных частиц одноименного заряда. Чтобы вызвать коагуляцию золя, необходимо нейтрализовать заряд коллоидной частицы, тогда частицы будут сталкиваться и слипаться. Коагуляцию золя можно вызвать различными способами, легче всего при помощи электролитов.

При коагуляции золей электролитами происходит сжатие диффузного слоя, что позволяет коллоидным частицам подходить друг к другу на расстояние, на котором уже действуют силы межмолекулярного притяжения.

Различают 2 стадии коагуляции: скрытую и явную. При явно коагуляции изменяется окраска золя за счет укрупнения частиц, появляется муть, а дальше происходит седиментация – свободное оседание агрегатов коллоидных частиц под действием силы тяжести.

Для наступления явной коагуляции концентрация электролита должна быть равна или больше порога коагуляции золя.

Коагулирующая способность электролитов характеризуетсяПОРОГОМ КОАГУЛЯЦИИ (γ_с), т.е. минимальной концентрацией электролита в миллимолях на 1 л золя, при которой начинается явная коагуляция. Обратная величина порога коагуляции называетсяКОАГУЛИРУЮЩИМ ДЕЙСТВИЕМ (1/γ_с).

Коагулирующим действием обладает только тот ион электролита, который имеет заряд, противоположный заряду коллоидной частицы.

Например, на положительно заряженный золь железа гидроксида коагулирующее действие оказывают анионы, а на отрицательно заряженный золь Fe₄[Fe(CN)₆]₃ (берлинской лазури) – катионы.

Коагулирующая способность иона тем больше, чем выше его валентность.

ПРАВИЛО ШУЛЬЦЕ-ГАРДИ (правило значности) гласит: из 2-х ионов электролита коагулирующим действием обладает тот, знак которого противоположен знаку заряда коллоидных частиц, причем это действие тем сильнее, чем выше валентность коагулирующего иона.

Зависимость между порогом коагуляции (γ_с) и валентностью (Z) коагулирующего иона выражается уравнением:

где γ_с – порог коагуляции

Z – валентность

а – коэффициент пропорциональности.

По теории Дерягина, порог коагуляции изменяется обратно пропорционально валентности коагулирующего иона в шестой степени:

УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА N 16

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 1

Получение коллоидных растворов гидроксида железа (III)

и берлинской лазури

1. Получение золя Fe(OH)₃ реакцией гидролиза

В конической колбе (250 мл) на электроплитке нагревают до кипения 150 мл дистиллированной воды (мерным цилиндром). Не снимая колбы, плитку выключают и небольшой струей вливают в воду пипеткой 5 мл концентрированного раствора железа (III) хлорида. Происходит гидролиз FeCl₃, в результате чего образуется коллоидный раствор железа (III) гидроксида интенсивного красно-коричневого цвета, стабилизированный FeCl₃.

Полученный золь охлаждают под краном до комнатной температуры. Если необходимо, то фильтруют через складчатый фильтр. Золь должен быть прозрачным в проходящем свете!