ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Степень дисперсности и систематика дисперсных систем из "Физико-химия коллоидов" Мы нашли, что коллоидные растворы — золи — отличаются от истинных растворов медленностью диффузии и неспособностью проникать через различные растительные или животные мембраны. Спрашивается чем же объяснить такое поведение этих растворов Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны, с одной стороны, вспомнить, что мы понимаем под явлением диффузии, а с другой — выяснить, что представляет собой мембрана диализатора. Разберем эти вопросы. [c.14] Известно, что при растворении какого-либо вещества, например Na l в воде, происходит расщепление Na l на молекулы и ионы, находящиеся в постоянном и беспорядочном движении, иными словами, ионы и молекулы наделены определенным запасом кинетической энергии. Если поверх такого раствора налить слой чистой воды, то нарушится равномерное распределение энергии по обеим сторонам границы раздела и частицы растворенного вещества будут стремиться перейти в чистую воду с тем, чтобы выравнять свою концентрацию. Скорость такого движения (скорость диффузии) в первую очередь находится в зависимости от величины частиц чем частицы меньше, тем, вообще говоря, они подвижнее и тем быстрее они будут проникать в вышележащие слои воды, и наоборот, чем крупнее частицы, тем медленнее они будут двигаться. [c.14] На основании таких простых рассуждений, которыми мы пока и ограничимся, мы можем сказать, что различие между коллоидными и кристаллоидными растворами заключается в величине частиц и коллоидные растворы содержат частицы более крупные, чем кристаллоидные. [c.14] К совершенно аналогичному выводу мы приходим и из рассмотрения свойств мембраны. Что такое мембрана диализатора Грубо говоря, она представляет собой то же, что и обыкновенный фильтр это сетка с чрезвычайно мелкими отверстиями, которые нельзя увидеть с помощью современных оптических приборов. [c.14] Если кристаллоиды, обладают способностью свободно проникать через эти поры, — это значит, что величина этих пор больше или близка к величине молекул кристаллоида если коллоиды не проникают через эти поры, — это значит, что величина этих пор значительно меньше величины коллоидных частиц. [c.14] Таким образом, основное различие. между коллоидами и кристаллоидами нам теперь ясно. Оно сводится к различию в величине частиц. [c.15] Но выше бы.ло сказано, что одно н то же вещество может быть получено как в виде кристаллоида, так и в виде коллоида поэтому мы должны будем наши выводы дополиить допущением, что в коллоидных растворах частицами являются не молекулы раздробленного вещества, а их агрегаты, т. е. группы связанных друг с другом молекул. Число молекул в таких агре1 а-тах может быть чрезвычайно различным можно получить коллоидные растворы с частицами, близкими по своей величине к молекулам наоборот, можно получить такие растворы, в которых частицы настолько велики, что их можно видеть с помощью обычного микроскопа. Здесь мы подходим к уяснению одной из очень существенных характеристик коллоидных систем. [c.15] Когда мы имеем раствор поваренной соли в воде, мы говорим, что он однофазен мы называем истинными растворами жидкие однофазные смеси, свойства которых в любой точке системы одинаковы. Так говорим мы, прежде всего, потому, что в этом случае различие в величине молекул растворенного вещества и молекул растворителя крайне незначительно. [c.15] Переходя к рассмотрению коллоидных растворов, мы не можем уже пренебрегать этим различием. В коллоидных растворах различие между молекулами растворителя и коллоидными частицами такого порядка, что имеется возможность говорить о наличии физической, реальной поверхности раздела. А так как это последнее обстоятельство есть признак многофазности системы, то мы, прежде всего, п определяем коллоидные системы как системы многофазные. Ве.личина этой поверхности раздела определяет очень многие свойства коллоидов и является функцией величины частицы. По Этому некото-рью исследователи считают, что величина коллоидной частицы есть основной характерный признак коллоидной системы. [c.15] Совершенно так же в физике говорят об удельном весе вещества. Удельная поверхность частицы есть, таким образом, величина, характеризующая степень раздробленности данной системы ее большей частью называют степенью дисперсности. [c.15] Еще раз подчеркиваем степень дисперсности есть только один из главных характерных признаков коллоидного состояния и многие свойства этих систем являются функцией нх степени дисперсности. [c.15] Посмотрим теперь, какова степень дисперсности частиц в коллоидных растворах и как она изменяется при прогрессивном дроблении частиц. [c.16] Если мы раздробим этот кубик так, чтобы ребро его стало равным 0,1 см, то получим удельную поверхность, равную 60 см Если же мы раздробим его так, что каждое ребро его будет равным 0,01 см, то получим удельную поверхность, равную 600 см , и т. д. Табл. 2 показывает, как изменяется удельная поверхность частицы, взятой в форме куба, при прогрессивном дроблении ее и как изменяется при этом суммарная поверхность всей системы. [c.16] Системы с размерами частиц в пределах от 0,1 р. до 1 ти мы называе.м коллоидными с ум н шением размеров частиц, т. е. [c.16] По данным табл. 2 видно, что коллоидные системы характеризуются Чрезвычайно сильно развитой поверхностью. [c.17] Следует, однако, отметить, что помимо приведенной классификации по агрегатному состоянию существует еще классификация по степени дисперсности. Оправданием для такой классификации служит взгляд, согласно которому коллоидная химия должна включать в круг своего исследования и те системы, частицы которых по своим размерам превышают коллоидные частицы. В связи с этим по предложению Веймарна стали говорить о дисперсных системах вообще, а учение о коллоидах назвали дисперсоидологией. [c.17] Такое механистическое толкование вопроса о коллоидах существует в науке и в настоящее время и имеет еще много сторонников, одпако око встречало и встречает различные возражения. Следует особенно отметить появление хи шческих теорий, наиболее последовательными представителями которых были Песков, Думанский и Дюкло. Эти теории в последнее время получили очень большое экспериментальное обоснование. Сущность этих теорий сводится к тому, что степень дисперсности отвергается в качестве единственного и все объясняющего признака скстем Ы и в дополнение к ней принимается, что специ-фи ческие, химические особенности та1 их систем имеют едва ли не более существеиное значение, причем эти специфические особенности относятся не к химическому составу основной массы частицы, а обусловливаются определенной связью между частицами и окружающей их средой в целом. Если резюмировать содержание этих двух направлений в науке, то можно сказать следующее. [c.18] Однако установление общности кодачественньИх закономерностей, выражающейся в применимости адо-чекулярно-кинетических представлений к раздробленным системам различной степени дисперсности, явилось, несомненно, шагом вперед. [c.19] Вернуться к основной статье