ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теория электролитной коагуляции из "Краткий курс коллойдной химии" Вопрос о механизме, или, иначе, о физической сущности процесса коагуляции золей электролитами, является одним из важнейших вопросов всей коллоидной химии. Он возник в начале нашего столетия вместе с возникновением мицеллярной теории и в дальнейшем развивался вместе с последней и сопутствовавшими ей теориями устойчивости дисперсных систем, которых мы уже касались выше. Однако до сих пор этот вопрос еще не получил полного разрешения, еще не создана общепризнанная теория коагуляции. К созданию такой теории приближают нас работы ряда ученых, в частности Кройта, Б. В. Дерягина и др. [c.145] В теоретических взглядах на механизм коагуляции можно наметить три основных направления—химическое, адсорбционное и электростатическое. [c.145] По наиболее ранней теории коагуляции—химической,—разработанной более полно Дюкло (1907 г.), коагуляция золей обязана химическому взаимодействию иона-коагулятора с электролитом-стабилизатором коллоидной частицы, в результате которого образуется менее диссоциируемая, а следовательно и менее растворимая (с меньшим произведением растворимости) ионогенная группа, не способная больше удержать коллоидные частицы от слипания и выпадения в осадок. Доказательством такого взгляда служило, во-первых, то, что в коагуляте обнаруживаются и ионы-коагуляторы во-вторых, в некоторых случаях, например при коагуляции золя Ре(ОН)з солью МзгЗО , удавалось предполагаемое химическое взаимодействие выразить простыми химическими уравнениями. Однако такой взгляд мог быть обоснован лишь для ограниченного числа случаев. [c.145] Основным недостатком адсорбционной теории Фрейндлиха при более тщательной проверке оказалось несоответствие опытных данных ее требованию (как и требованию химической теории) строгой эквивалентности между числом адсорбированных ионов-коагуляторов и числом нейтрализованных потенциалобразующих ионов. Во-первых, было установлено, что полная коагуляция в большинстве случаев наступает не в момент эквивалентности, а при некотором избытке прибавляемого электролита. Во-вторых, не получает подтверждения и вытекающее из положения об эквивалентности следствие, что для одного и того же золя изотерма адсорбции для различных ионов должна бы быть одинаковой, а при одинаковой валентности ионы-коагуляторы должны были бы иметь и одинаковые пороги концентрации, чему противоречит факт существования лиотропных рядов коагуляции. [c.146] Самое же сжатие диффузного слоя (иначе—уменьшение толщины подвижной ионной атмосферы вокруг гранулы) происходит под электростатическим воздействием ионов электролита-коагулятора и тем большим, чем больше концентрация последнего. Пользуясь сложным математическим аппаратом теории Дебая— Гюккеля, Мюллер достаточно убедительно обосновывает зависимость снижения С-потенциала от концентрации прибавленного электролита (его порога концентрации), в частности, объясняет и правило Шульце—Гарди. [c.147] Однако позднейшие исследования показали, во-первых, что электростатическая теория также не в состоянии объяснить все явления, во-вторых,—самый механизм электролитной коагуляции лиофобных золей все же носит адсорбционный характер, / что при коагуляции в большинстве случаев происходит обмен ионов ионы-коагуляторы, благодаря своей большой адсорбируемости, проникают в адсорбционный слой частицы и одновременно вытесняют из двойного слоя в жидкость одноименно заряженные ионы (противоионы). Именно в этом направлении в тридцатых годах были проведены многочисленные опыты А. И. Рабиновичем и его школой. Теория Рабиновича является как бы синтезом предшествовавших теорий—адсорбционной (а с ней и химической) и электростатической, из которых первая не учитывала электростатических межионных сил, а вторая совершенно игнорировала ионную обменную адсорбцию. [c.147] Большим шагом в понимании механизма коагуляции и в построении будущей наиболее общей теории коагуляции являются работы Б. В. Дерягина с сотрудниками и учение о расклинивающем давлении , основанное на электростатических представлениях. Согласно взглядам Б. В. Дерягина, коагулирующее действие электролитов заключается не столько в непосредствен- ном уменьшении сил отталкивания между частицами через понижение С-потенциала, сколько в том, что изменение строения двойного слоя и сжатие его диффузной части, вызванное прибавкой к золю электролита-коагулятора, влечет за собою понижение механической прочности ( расклинивающего действия) сольватных (гидратных) оболочек диффузных ионов, разъединяющих коллоидные частицы. [c.148] Коагуляция золей с иной дисперсионной средой может быть вызвана прибавлением веществ, имеющих большое сродство к веществу этой среды, например коагуляция алкогозолей прибавлением алкогофильных веществ (глицерина). [c.149] Подводя итоги обзору различных взглядов на механизм коагуляции лиофобных золей, можно сделать вывод, что в этом механизме действуют два основных фактора понижение одноименного заряда частиц и их десольватация, ведущие к понижению сил отталкивания. Факторы эти, по-видимому, в одних случаях на- / ходятся в функциональной зависимости друг от друга, а в дру- N гих—десольватация играет главную и независимую роль (в редких случаях, когда золь стабилен при С=0). [c.149] Вернуться к основной статье