Коллоидная химия. Получение и очистка коллоидных растворов. Физические свойства золей

Лекция 16

Коллоидная химия

ПЛАН 16.1 Дисперсные системы и их классификация. 16.2 Получение и очистка коллоидных растворов. 16.3 Строение мицелл лио-фобных золей. 16.4 Физические свойства золей. 16.5 Устойчивость коллоидных растворов. Коагуляция.

Коллоидная химия – это химия дисперс-ных систем.

Дисперсными называют-ся микрогетерогенные системы, в которых микроскопические час-тицы дисперсной фазы равномерно распределены в дисперсионной среде.

Модель дисперсной системы

Дисперсионная среда

Частицы дисперсной фазы

Классификация дисперсных систем

1) По величине частиц дисперсной фазы

Грубо- дисперсные 10‾7< α < 10‾5м

Коллоидно-дисперсные 10‾9< α< 10‾7м

2) По степени взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды

Под их взаимодействи-ем понимают образова-ние сольватных оболо-чек вокруг частиц дисперсной фазы а)Системы, в которых сильно выражен эффект сольватации называются лиофильными (растворы ВМС и ПАВ). Они устойчивы; их образо-вание протекает само-произвольно. б) Системы, в которых эффект сольватации отсутствуют, называются лиофобными (дисперсии металлов и трудно-растворимых солей). Они не устойчивы; их образование протекает не самопроиз-вольно.

3) По отсутствию или наличию межмолекулярного взаимодействия между частицами дисперсной фазы а) свободнодисперсионные – частицы не связаны между собой и свободно пере-мещаются (аэрозоли, лио-золи) б) связнодисперсные – частицы связаны между собой; их движение затрудне-но (гели, студни)

4) По агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды

Согласно современным представлениям, любое твердое тело – это высо-кодисперсная система, так как размеры дефектов кристаллических решеток соответствуют размерам коллоидных частиц.

16.2 Для получения коллоидных растворов (золей) используют: 1)метод диспергирова-ния, 2)метод конденсации

Метод диспергирования– дробление крупных частиц до кол-лоидной степени дисперсности.

Диспергирование можно осу-ществлять различными путями: а) механическое дробление (шаровые, коллоидные мель-ницы); б) электрическое распыление в вольтовой дуге (получение золей Au, Ag, Pt и других металлов); в) действие ультразвука;

г) метод пептизации, заключается в дроблении свежеприготовленных осад-ков на отдельные коллоидные частицы при добавлении небольшого ко-личества электролита-пептизатора в раствор.

Различают адсорбционную и химическую пептизацию. При адсорбционной пептизации ионы электролита-пептизатора адсорбируются на поверхности частиц осадка, сообщая им одноименный электрический заряд и способствуя переходу во взвешенное состояние.

При химической пеп-тизации электролит-пептизатор образуется в результате хими-ческой реакции, проте-кающей в растворе.

• Пептизация имеет большое биологическое значение:
• рассасывание атероскле-ротических бляшек, почечных и печеночных камней происходит под воздействием лекарственных препаратов-пептизаторов.

Метод конденсации – соединение атомов, молекул или ионов в агрегаты коллоидной степени дисперсности.

Конденсация химическая физическая

В основе химической конденсации лежат химические реакции, протекающие с образова-нием труднорастворимых соединений.

• ОВР
• HAuCl4 + 3 H2O2 → 2 Au ↓+
• 8 HCl + 3 O2
• получение дисперсии радиоактивного золота для лечения онкологических заболеваний,

• гидролиз
• FeCl3 + 3 H2O ↔ Fe(OH)3↓ + 3 HCl
• ионный обмен
• AgNO3 + KI → AgI↓ + KNO3
• Получение протаргола (сильнодействующего анти-септика)

• Получение дисперсных систем методом физической кон-денсации выполняют:
• путем замены растворителя: в истинный раствор добавляют жидкость, в которой растворенное вещество прак-тически не растворимо;

• понижением темпера-туры или повышением давления паров и газов, приводящим к их конденсации. Так в природе образуются туманы и облака.

В условиях организма превалирующим является конденсационный метод. Одним из немногих примеров образования дисперсных сис-тем методом