Поверхность коллоидных частиц

Опытом установлено, что коагулирующее действие обычно оказывает иен, заряд которого по знаку противоположен заряду поверхности коллоидных частиц. Так, для положительно заряженных золей коагулирующим ионом электролита являются аниопы, а для отрицательных — катионы. Коагулирующее действие электролита сильно возрастает с увеличением зарядности иона-коагулятора. Иными словами, ионы-коагуляторы высшей зарядности вызывают явную коагуляцию при значительно меньших концентрациях, чем ионы низшей зарядности (правило Шульце—Гарди) [c.368]

Впервые представление об образовании двойного электрического слоя было высказано Квинке (1859) и развитое работах Гельмгольца (1879). По этим представлениям, двойной электрический слой подобен плоскому конденсатору, одна обкладка которого находится в твердой фазе, другая — в растворе. Толщина конденсатора имеет порядок молекулярного радиуса. По Гельмгольцу, образование двойного электрического слоя происходит следующим образом. На поверхности коллоидных частиц адсорбируется преимущественно один из ионов, который и сообщает поверхности свой знак заряда. Под действием электростатических сил притяжения противоионы (или компенсирующие ионы) стремятся расположиться возможно ближе к ионам, адсорбированным на поверхности частиц. В результате образуются два слоя ионов, из которых один расположен на поверхности, другой — в растворе, на расстоянии молекулярного радиуса (рис. 93, /). Такая система ионов (в целом нейтральная) получила название двойного электрического слоя по Гельмгольцу. [c.314]

Рис. 10.15. Схема передвижения коллоидной частицы при электрофорезе (о) и электроосмотического переноса жидкости через капилляр (б ) (К — внутренняя поверхность капилляра). Поверхности коллоидной частицы и капилляра заряжены отрицательно.

Антагонизм электролитов. В этом случае для коагуляции требуется большее количество ионов, чем требуется их по правилу аддитивности. Это явление повышения порога коагуляции в смеси электролитов называется антагонизмом ионов. Антагонизм ионов объясняется конкуренцией ионов за адсорбционные центры на поверхности коллоидных частиц. Антагонизм проявляется между ионами, обладающими большими различиями в коагулирующем действии. Например, между AF+ и К+ при коагуляции отрицательного золя Agi. [c.88]

Различают периоды скрытой коагуляции и коагуляции явной. Вначале происходит укрупнение частиц, невидимое невооруженным глазом (скрытая коагуляция), затем размер частиц достигает предела видимости, после чего скрытая коагуляция переходит в явную. Коагулирующая сила электролита существенно зависит от величины заряда ионов, несущих заряд одноименный с противоионами. Чем больше их заряд, тем при меньшей их концентрации начинается коагуляция. Различие их во влиянии на коагуляцию чрезвычайно велико. Для однозарядных ионов порог коагуляции в зависимости от природы золя, степени его дисперсности и концентрации составляет 25—100 ммоль/л, для двухзарядных ионов 0,5—2,0 ммоль/л и для трехзарядных 0,01—0,1 ммоль/л. Эта закономерность получила название правила Шульце—Гарди. Порог коагуляции не зависит от природы ионов, вызывающих коагуляцию, за исключением случаев, когда эти ионы специфически адсорбируются на поверхности коллоидной частицы. Величина заряда ионов, несущих заряд, одноименный с зарядом ядра, на пороге коагуляции практически не оказывается. Отметим также, что анионы оказывают большее коагулирующее действие, чем катионы. [c.419]

Полное же падение потенциала от его значения на поверхности коллоидной частицы до нулевого значения соответствует максимальной разности потенциалов между твердой поверхностью и всеми противоионами, вместе взятыми. Эту максимальную разность потенциалов называют термодинамическим потенциалом. [c.174]

Объяснение. В растворе нитрата натрия поверхность капли ртути заряжена положительно за счет адсорбции на ней ионов Н +. Вокруг этого слоя положительно заряженных ионов формируется слой ионов противоположного знака, т. е. слой нитрат-ионов. Другими словами, на границе ртуть — раствор возникает двойной электрический слой (рис. 54), аналогичный тому, который возникает на поверхности коллоидной частицы в растворе. [c.187]

Существенное значение мембранные равновесия имеют прн исследовании коллоидных растворов, в которых коллоидная частица, несущая занял г того или другого знака, играет роль иона R. Обычно к коллоидным растворам и при больщих разведениях неприменимы законы, справедливые для предельно разведенных растворов. Исследуя осмотическое давление и мембранные потенциалы коллоидных растворов, можно выяснить зависимость числа солевых ионов разных знаков на поверхности коллоидной частицы от концентрации и природы ионов в растворе. [c.576]

Поверхности коллоидной частицы и капилляра заряжены отрицательно. [c.331]

Влияние содержания ПАВ в сточной воде на коагулируемость. сернистого железа исследовалось на примере диссольвана-неионогенного ПАВ при концентрации 0,002%. Присутствие в пластовой воде ПАВ увеличивает устойчивость золя сернистого железа из-за гидрофилизации поверхности коллоидных частиц вследствие адсорбции на них молекул диссольвана. [c.111]

Следует указать некоторые условия применимости молекулярно-кинетической теории к коллоидным системам. Во-первых, коллоидная система рассматривается как частный случай истинного раствора с достаточно крупными молекулами растворенного вещества, где дисперсионная среда играет роль растворителя, а дисперсная фаза — растворенного вещества. При этом сделано допущение об отсутствии межмолекулярных взаимодействий на поверхности коллоидных частиц. [c.18]

Свойства коллоидных растворов зависят не только от степени их дисперсности, но и от их природы. Как показали многочисленные исследования, ца границе раздела между дисперсионной средой и частицами дисперсной фазы возникает так называемый двойной электрический слой, который играет важную роль в агрегативной устойчивости лиофобных систем. Этот слой может возникать либо в результате адсорбции ионов определенного знака (потенциалопределяющие ионы) на поверхности коллоидных частиц, либо вследствие электролитической диссоциации молекул поверхностного слоя самих частиц. [c.173]

Согласно современной теории строения двойного электрического слоя непосредственно у поверхности коллоидной частицы золя образуется так называемый адсорбционный слой, который включает не только потенциалопределяющие ионы (знак которых противоположен знаку твердой фазы), но и часть противоионов, которые в обычных условиях считаются неподвижными и при дви- [c.173]

Против такого жесткого разделения химических веществ на коллоиды и кристаллоиды высказался в 60-х годах XIX в. профессор Киевского университета И. Г. Борщов (1833—1878), который независимо от Грэма дал определение сущности коллоидного раствора (золя и коллоидной частицы. В частности, ои выдвинул идею о кристаллической структуре коллоидных частиц, высказал близкое к современному представление о коллоидной мицелле и наличии определенной связи между поверхностью коллоидных частиц и молекулами растворителя. Работы И. Г. Борщова позволяют считать его зачинателем русской коллоидной химии и одним и основоположников коллоидной химии как науки вообще. [c.280]

Если поверхность не проводит ток и заряды (т. е. адсорбированные ионы нли ионогенные группы) расположены редко, вокруг каждого заряда (согласно теории Дебая — Гюккеля) в растворе возникает ионная атмосфера. Если же заряды на поверхности коллоидной частицы расположены плотно и тем более если поверхность проводит ток, в этих условиях за счет обобществления ионных атмосфер отдельных зарядов образуется структура двойного электрического слоя. [c.315]

Аналогично этому гидратация гидрофильных коллоидов обусловливается электростатическими силами, т. е. за счет электрических зарядов, возникающих вследствие ионизации. На поверхности коллоидных частиц высокомолекулярных веществ образуются оболочки, состоящие из диполей воды, ориентированных в зависимости от знака заряда ВМС своим положительным или отрицательным концом. [c.333]

Те слои диполей воды, которые расположены в непосредственной близости к поверхности коллоидной частицы (макромолекуле), наиболее прочно с ней связаны и наиболее упорядоченно ориентированы. [c.333]

Причиной защитного действия ВМВ является их адсорбция на поверхности коллоидных частиц, приводящая к созданию гидрофильной оболочки. В итоге гидрофобный золь приобретает свойства и устойчивость гидрофильного вещества. [c.203]

Такое же защитное действие на гидрофобные коллоиды оказывают поверхностно-активные вещества (ПАВ), но в этом случае большое значение имеет характер ориентации ПАВ в адсорбционном слое. Устойчивость коллоидных систем е водной среде более высокая, если полярные группы ПАВ адсорбционного слоя обращены в воду, так как только при этом увеличивается гидрофиль-ность поверхности. Установлено, что адсорбционные слои не всегда бывают сплошными. Во многих случаях стабилизация системы наступает при покрытии монослоем всего 40—60% поверхности коллоидных частиц, когда защитный слой имеет прерывный характер. Но максимальная устойчивость некоторых коллоидных систем зависит от образования полного мономолекулярного слоя (например, при добавлении желатина к золям золота или суспензиям кварца). [c.84]

Коагуляция коллоидных систем под действием физических факторов. Коагуляция в результате механического воздействия наблюдается при механическом перемешивании коллоидных систем, при перекачке через трубопроводы, ири всасывании через распределительные устройства и т. д. Причины коагуляции обусловлены временным нарушением адсорбционного равновесия стабилизатора у поверхности коллоидных частиц. Это способствует сближению частиц на расстояние, где уже проявляются силы Ван-дер-Ваальса. Это подтверждается тем, что в коагуляте , полученном в результате механической коагуляции, стабилизатора содержится всегда меньше, чем в коагуляте нри коагуляции электролитами. [c.89]

Для упрощения изложения будем рассматривать, в основном, плоский двойной электрический слой, хотя в коллоидных растворах и тонкопористых телах такой слой практически и не встречается. Подобное упрощение допустимо, когда толщина двойного слоя мала по сравнению с радиусом кривизны поверхности коллоидных частиц или капилляров. [c.174]

В не слишком кислой среде ионизация молекул А1(0Н)з, находящихся на поверхности коллоидных частиц, идет следующим образом [c.195]

Следует заметить, что на наличие ни поверхности коллоидных частиц прочно адсорбированных, не выдавливающихся при коагуляции молекул среды указывал в свое время и П. А. Ребиндер. [c.281]

В постоянном внешнем электрическом поле коллоидная частица перемещается к электроду, знак заряда которого противоположен знаку заряда поверхности коллоидной частицы (рис. 10.15, а). Электроосмотический перенос жидкости направлен к электроду, имеющему тот же знак, что и поверхность капилляра К (рис. 10.15, б). В этом случае в электрическом поле подвижны гидратированные противоионы, которые увлекают прилегающие к ним слои воды. [c.307]

Рис. 4. Схема образования двойного электрического слоя иа поверхности коллоидной частицы гидроокиси железа в кислой (а) и щелочной (б) областях.

При отсутствии сильного взаимодействия между поверхностями коллоидных частиц и жидкостью общее расклинивающее давление п получают сложением расклинивающего давления [c.416]

Как образуется двойной электрический слой на поверхности коллоидной частицы Каково его строение [c.280]

По отношению к каждому золю электролиты можно подразделить на индифферентные и неиндифферентные. В индифферентных электролитах отсутствуют ионы, которые могли бы специфически адсорбироваться на поверхности коллоидных частиц. Неиндифферентные электролиты содержат такие ионы. [c.400]

Устойчивость КОЛЛОИДНОЙ системы может быть утрачена в результате нейтрализации электрического заряда частиц дисперсной фазы. Эта нейтрализация может быть достигнута при введении в коллоидную систему электролитов. Ионы введенного электролита нейтрализуют заряды противоположного знака, находящиеся иа поверхности коллоидной частицы. Нейтрализующее действие ионов усиливается с увеличением заряда ионов, В результате происшед-щсй нейтрализации зарядов коллоидные частицы снова получают способность коагулировать. Таким образом введение в коллоидную систему электролита устраняет препятствие коагуляции, которое 0бус.)10влен0 электрическими зарядами частиц дисперсной фазы. [c.195]

Объяснение этих явлений основано на представлениях Квинке (1861 г.) о существовании так называемого двойного электрического слоя на фазовой границе между жидкостью п твердой стенкой. В самом деле, если жидкость, находящаяся непосредственно у стенки капилляра, содержит избыток электрического заряда, компенсированный соответствующим избытком противоположного заряда на стенке (рис. 35), то при наложении электрического поля, направленного по оси капилляра, возникнет сила, стремящаяся переместить заряды в жидкости, а вместе с ними и саму жидкость в капилляре относительно его стенки. В результате мы имеем электроосмос. Напротив, если, создав разность давлений на обеих сторонах (концах) капилляра, мы вызовем в нем течение жидкости, то это приведет к перемещению заряда жидкости вдоль оси капилляра. Появится так называемый конвективный электрический ток и соответствующее электрическое поле — потенциал течения. Наличие зарядов на поверхности коллоидных частиц вызывает, как и в случае ионов, их перемещение относительно жидкой фазы в электрическом поле, т. е. электрофорез. И наконец, при седиментации заряженных частиц их заряд переносится в направлении оседания, в результате чего появляются конвективный ток осаждения и соответствующее электрическое поле — седиментационный потенциал. [c.134]

Во втором случае, т. е. при недостатке НС1, для полного растворения осадка кислота реагирует только с поверхностными молекулами гидроксида железа (III). Продукт реакции РеС1з диссоциирует в поверхности коллоидных частиц с образованием двойного электрического слоя. [c.85]

Коагуляция в результате механического воздействия наблюдается при интенсивном перемешивании коллоидных систем, при перекачке их по трубопроводам и т. п. Причины коагуляции при механическом воздействии обусловлены, вероятно, временным нарушением адсорбционного баланса стабилизатора у поверхности коллоидных частиц. Такие й ггайяЛизованные частицы получают возможность сближаться на расстояние действия молекулярных сил и вследствие этого слипаются друг с другом. Доказательством такого механизма коагуляции служит тот факт, что в коагуляте,, полученном в результате механической коагуляции, стабилизатора содержится всегда меньше, чем в коагуляте, получаемом при коагуляции электролитами. [c.309]

Агрегативная устойчивость коллоидно-дисперсных систем повышается, если на поверхности коллоидных частиц за счет свободной ловерхностной энергии адсорбируются молекулы (ионы) третьего [c.277]

На основании изучения электрокинетических явлений в коллоидных системах было установлено, что у поверхности коллоидных частиц на границе разд,ела фаз образуется двойной электрический слой и возникает скачок потенциала. Это обусловлено тем, что ионы одного знака необменно адсорбируются на поверхности адсорбента, а иоиы противоположного знака в силу электростатического притяжения располагаются около нее. Причем величина и знак заряда поверхности зависят от природы твердых частиц адсорбента и от природы жидкости, с которой он соприкасается. [c.313]

Реакции восстановления. Для получения золей благородных металлов (платины, золота, серебра) применяют обычно реакции восстановления. Восстановление может проводиться с применением защитных коллоидов или без них. В качестве защитных коллоидов используют ВМВ, которые адсорбируются на поверхности коллоидных частиц и образуют защитные пленки. В фармацевтической практике в присутствии защитных коллоидов получают препарат колларгол, представляющий собой коллоидный раствор серебра, защищенный солями лизальбиновой и протальбиновой кислот. [c.411]

Слой жидкой фазы толщиной в 2—3 молекулы при движении фаз остается неподвижным вместе с твердой фазой. Иными словами, непосредственно у поверхности коллоидной частицы золя образуется так называемый адсорбционный слой, который включает не только потенциалопределяющие ионы (знак которых противоположен знаку твердой фазы), но и часть противоионов, которые в обычных условиях считаются неподвижными и при движении твердой фазы перемещаются вместе с ней. Остальная часть противоионов составляет диффузный слой, в котором концентрация ионов (по мере удаления от поверхности кол.аоидной частицы) постепенно убывает. [c.316]

В некоторых случаях прибавление весьма малых количеств вы-сокопол 1мера к гидрофобному золю приводит к прямо противоположному результату устойчивость золя резко понижается. Это явление называется сенсибилизацией или астабилизацией коллоидного раствора. Согласно теории П. Н. Пескова и Л. Д. Ландау астаби-лизация происходит тогда, когда защищающий высокополимер добавляют к гидрофобному золю в таких ничтожно малых количествах, которые ниже предельного порога его защитного действия, т. е. ниже его золотого или рубинового защитного числа. Иными словами, астабилизация наступает, когда частиц высокополимера не хватает иа. покрытие и защиту всей поверхности коллоидных частиц [c.387]

В заключение отметим, что на поверхности адсорбента могут адсорбироваться как ионы, так и молекулы, из которых они образовались, причем между первыми и последними существует адсорбционное равновесие. Наличие молекулярной формы адсорбированного электролита на поверхности коллоидных частиц было показано в работах В. А. Каргина на примере ферри- и алюмозолей. [c.148]

Примером пептизации с помощью поверхностно-активных веществ может служить пептизация высокодисперсного порошка кровяного, угля пикриновой кислотой и мылами. Окись железа также может быть пептизирована мылами, а окись алюминия — ализарином. Высокодисперсный порошок гидрофильного каолина пептизируется гуминовыми кислотами. Хорошим пептйзирующим действием часто обладают высокомолекулярные вещества, макромолекулы которых способны адсорбироваться на частицах и придавать им заряд или сольватную оболочку. Согласно новым воззрениям пептизация может обусловливаться и взаимным отталкиванием совершающих тепловое движение гибких цепных молекул, только частично адсорбировавшихся на поверхности коллоидной частицы. Более подробно об этих взглядах сказано в гл. IX. [c.255]

Различают быструю и медленную коагуляцию. Под быстрой коагуляцией подразумевают такую коагуляцию, при которой все сближения частиц, находящихся в броуновском движении, кончаются их слипанием. При медленной коагуляции вследствие того, что на поверхности коллоидных частиц частично сохранился двойной электрический слрй, сольватная оболочка и т. д., слипание частиц происходит лишь в результате особо удачных сближений. Таким образом, оба термина являются вполне условными. [c.261]

Было изучено влияние на устойчивость и коагуляцию золей гидрата окнси железа и сульфида мышьяка адсорбции неионогенных поверхностно-активных веществ, дифильные молекулы которых состоят из неполярного углеводородного радикала и полярной полиоксиэгиленовой цепи. В зависимости от интенсивности взаимоде ствия поверхности коллоидных частиц с дисперсионной средой влияние неиоюгенных поверхностно-активных веществ на коллоидные системы оказалось различным даже в качественном отношении. Поверхностно-активные соединения при малых их концентрациях в системе не повышали гидрофильности частиц гихрата окиси железа и уменьшали устойчивость гидрозоля к действию электролитов. Это, очевидно, связано с промежуточным характером золя Ре(ОН)з, имеющего достаточно гидрофильные частицы. При больших концентрациях иеионогенные поверхностно-активные вещества вызывали коагуляцию золя Ре(ОН)з. [c.298]

Если поверхность коллоидных частиц гидрофильна, то даже при уменьшении дзета-потенциала ниже критического значения коагуляция не происходит. Так, например, золи Л1 (ОН)з или Н2810з благодаря значительной гидрофильности не коагулируют даже при уменьшении дзета-потенциала почти до нуля. Ориентированные сольватные (в частном случае гид-ратные) слои благодаря силам молекулярного сцепления с ядром препятствуют агрегации частиц. Для сближения частиц необходимо выполнить определенную работу, чтобы преодолеть сопротивление сольватного слоя. Это сопротивление сохраняется на расстояниях до 10" см, после чего силы притяжения, которые возрастают с уменьшением расстояния, уже преобладают над силами сцепления сольватного слоя. [c.421]

Механизм защитного действия можно объяснить тем, что макромолекулы ВМВ адсорбируются на поверхности коллоидных частиц, создавая адсорбционные сольватные слои, которые повышают гидро-фильность коллоидных частиц. Вследствие этого усиливается взаимодействие частица — растворитель. Сольватные слои обеспечивают большое расклинивающее давление при сближении двух частиц и препятствуют их слипанию. Защитное действие усиливается, если в адсорбционном слое ВМВ образуются гелеобразные структуры, обладающие повышенной прочностькт и упругостью (это относится, например, к желатину). [c.439]