Факторы агрегативной устойчивости

электростатический – обусловлен силами отталкивания (наличие ДЭС);

адсорбционно-сольватный – всякая коллоидная частица окружена сольватной оболочкой растворителя, которая препятствует сближению частиц;

энтропийный – стремление дисперсной фазы к равномерному распределению по объему дисперсионной среды.

Вопрос 145 Коагуляция и правила электролитической коагуляции.

При нарушении агрегативной устойчивости дисперсной системы происходит слипание частиц – коагуляция. Коагуляция – агрегация частиц дисперсной фазы с последующим выпадением их в осадок.

Стадии коагуляции

Во всяком процессе коагуляции различают две стадии: Скрытая коагуляция – невооруженным глазом нельзя наблюдать каких-либо внешних признаков происходящих изменений в золе. Явная коагуляция – о коагуляции можно судить невооруженным глазом: по помутнение, по выпадению осадка, по изменению цвета. Для лиофобных золей характерно то, что стадия скрытой коагуляции очень коротка и быстро переходит в стадию явной коагуляции.

Скорость коагуляции – изменение частичной концентрации дисперсных частиц в единице объема в единицу времени. Различают: быструю коагуляцию, при которой каждое столкновение частиц приводит к их слипанию (все соударения эффективны); и медленную коагуляцию, когда не все столкновения частиц являются эффективными.

Причины, вызывающие коагуляцию очень разнообразны: действие теплоты или холода, электромагнитных полей, жестких излучений, механические воздействия, химические реагенты, время и т.д. Основным фактором, вызывающим коагуляцию, является действие на коллодный раствор электролитов.

Эмпирические правила электролитной коагуляции

1. Все без исключения сильные электролиты при определенной концентрации могут вызвать коагуляцию коллоидного раствора.

2. Правило знака заряда: коагуляцию золя вызывает тот ион электролита, знак заряда которого противоположен заряду коллоидной частицы. Этот ион электролита называют ионом-коагулятором.

3. Каждый электролит по отношению к коллоидному раствору обладает порогом коагуляции.

Порог коагуляции (γ) – некоторая минимальная концентрация

электролита, достаточная для того, чтобы вызвать коагуляцию золя:

γ=V*C/W

где γ (Скр) – порог коагуляции (критическая концентрация элетролита, вызывающая коагуляцию золя), моль/л; V – объем электролита,

вызывающего коагуляцию, мл; C – концентрация электролита, моль/л;

W – объем золя, мл.

Коагулирующая способность (сила) электролита (P) – величина,

обратно пропорциональная порогу коагуляции:

Р= 1/γ .

4. Влияние заряда (валентности) иона коагулятора (правило Шульца-Гарди). Коагулирующая способность электролита возрастает с увеличением валентности иона-коагулятора.

γ=cons t/z^n

где z – валентность (заряд) иона-коагулятора, n = 2 ÷ 6

                     Na⁺ <Ca^2+< Al³⁺ <Th⁴⁺

 возрастание коагулирующей способности          возрастание заряда иона

5. Коагулирующая сила ионов-коагуляторов одной и той же валентности возрастает с увеличением радиуса иона-коагулятора (лиотропные ряды).

Li⁺< Na⁺ <K⁺ <Rb ⁺<Cs⁺

возрастание коагулирующей способности

Mg²⁺< Ca²⁺< Sr²⁺<Ba²⁺

возрастание адсорбциооной способности

Cl ^-- < Br ^–  < NO ^-- < J  ^-- <CNS ^–  <  OH ^-

возрастание куоагулирующей способности