Коагуляция коллоидов порог

Нарушение устойчивости растворов ВМС при введении электролитов нельзя отождествлять с коагуляцией лиофобных коллоидов. Коагуляция золей происходит при введении малых концентраций электролита и представляет собой обычно необратимое явление. Выделение из раствора ВМС происходит при добавлении относительно больших объемов электролита, на 3...5 порядков превышающих порог коагуляции и не подчиняющихся правилу Шульце—Гарди. Процесс является обратимым, и после удаления из осадка электролита ВМС снова способно к растворению. [c.368]

При адсорбции ионов и создании двойного электрического слоя на поверхности коллоидных частиц гидрофиль-ность поверхности возрастает в результате собственной гидратации попов и влияния зарядов поверхности на ориентированную адсорбцию дипольных молекул воды так, например, возрастает смачивание заряженной поверхности ртути. Однако в этом случае гидратные слои полностью зависят от ионных взаимодействий и при наступлении коагуляции коллоидов электролитами не препятствуют процессам слипания частиц. Поэтому в типично лиофобных золях (Аи, Ag, 8, АззЗз и др.) сразу после перехода порога коагуляции наблюдается помутнение раствора, изменение цвета, выпадение осадка и другие проявления коагуляции. [c.145]

Все эти экспериментальные результаты позволяют рассмотреть механизм действия коллоидных электролитов на устойчивость гидрофобных коллоидов, учитывая закономерности влияния на них простых неорганических электролитов, описываемые хорошо известными эмпирическими правилами — Шульце — Гарди и Бартона — Бишопа [119]. Согласно первому из них, коагуляция коллоидов определяется главным образом валентностью ионов, заряженных противоположно коллоидным частицам в соответствии с последним правилом, пороги коагуляции электролитов зависят от концентрации золя и для одновалентных электролитов обычно уменьшаются при ее увеличении. [c.259]

Ограничиваясь более простыми случаями, необходимо подчеркнуть, что при коагуляции коллоидов обычно происходит адсорбция коагулирующих ионов коллоидными частицами. Эта адсорбция не обязательно должна приводить к потере зарядов на поверхности частицы напротив, на примере золей AgJ было показано, что пороги коагуляции сравнительно слабо зависят от термодинамического потенциала поверхности. Гораздо важнее те изменения, которые вызываются в структуре двойного электрического слоя в растворе, и которые при коагуляции, в основном, всегда направлены в сторону уменьшения диффузной части двойного слоя. [c.137]

Благодаря этим особенностям суккулентов, температурный порог коагуляции коллоидов у них значительно повышен (Генкель). [c.370]

На величине порога коагуляции отражается также и природа иона, сопутствующего коагулирующему. Если смешать два коллоидных раствора с частицами противоположного заряда в определенном отношении, то наступит их взаимная коагуляция. Это частный случай коагуляции коллоидов электролитами. В процессе коагуляции протекают реакции между коллоидными частицами, ионами диффузных слоев и другими ионами дисперсионной среды. [c.150]

Порог коагуляции данного коллоида зависит от валентности коагулирующего иона. [c.521]

Если стабилизатора прибавлено мало, то может понизиться устойчивость системы благодаря астабилизации, когда порог коагуляции окажется меньшим, чем для исходного золя. Объяснение этого эффекта, по Пескову, сводится к тому, что при недостатке стабилизатора часть поверхности коллоидных частиц оказывается непокрытой. Золи защищенных коллоидов не следуют правилу Шульце —Гарди. [c.130]

Величина порога коагуляции для данного типа золя в некоторой степени зависит от потенциала поверхности, что ясно видно из кривых на рис. 15,6. На рис. 18 представлены пороги коагуляции, вычисленные для различных потенциалов поверхности в предположении некоторой разумной величины ван-дер-ваальсового притяжения. Когда потенциал поверхности гро превышает 50—100 мв, кривые, отделяющие область устойчивого золя от области флоккулированного осадка, становятся очень крутыми, особенно для двух- и более зарядных противоионов. Величины порогов коагуляции при этом становятся независимыми от потенциала поверхности. И наоборот, в случае коллоидов с потенциалом поверхности меньше 50 мв, и особенно при наличии однозарядных противоионов, наблюдается довольно значительная зависимость величины порога коагуляции от потенциала поверхности. [c.178]

Имеется много методов коагуляции и пептизации, hoi для аналитиков наиболее важен электролитный метод — добавление небольших количеств подходящих электролитов. Коагулирующее действие электролита зависит от заряда иона, противоположного заряду частицы, и выражается порогом коагуляции — минимальной концентрацией электролита, вызывающей коагуляцию раствора. Ниже приведены пороги коагуляции 1-, 2-, 3- и 4-разряд-ными ионами некоторых коллоидов (в ммоль/л) [c.59]

Валентность коагулирующего иона имеет сравнительно малое влияние на порог коагуляции, но последний зависит от гидрата ции ионов. Адсорбция защитного коллоида на защищаемой взвеси влияет на их электрокинетические свойства. Было показано, что скорость электрофореза альбумина и частичек кварца, защищенных альбумином, одинакова. [c.190]

Коагулирующей частью электролита является один из его ионов — тот, который несет заряд, противоположный по знаку заряду коллоидной частицы. Например, для коагуляции гидрозоля гидрата окиси железа, частицы которого несут положительный заряд, коагулирующим ионом электролита является его анион. Величина заряда коагулирующего иона обусловливает порог коагуляции данного коллоида при этом величина порога коагуляции тем меньше, чем выше заряд коагулирующего иона. Другими словами, коагулирующее действие электролита возрастаете увеличением валентности иона, знак заряда которого противоположен знаку коллоидной частицы. [c.371]

Коллоид, адсорбировавший на себе частицы высокомолекулярных веществ, принимает как бы все их свойства, в частности, это выражается в повышении порога коагуляции. Некоторые коллоидные растворы, как например золи металлов, вообще не могут существовать длительное время без защитных веществ. Для защиты необходимо незначительное, но определенное количество защитного вещества, достаточное для покрытия поверхности коллоидных частиц. Дальнейшее прибавление защитного вещества не оказывает влияния на устойчивость системы. [c.404]

Типичные гидрофобные золи легко коагулируют при прибавлении к ним малых количеств электролитов (миллиграммы на литр). Растворы высокомолекулярных соединений, наоборот, обладают большой устойчивостью против коагулирующего действия электролитов. Многочисленными исследованиями было установлено, что растворы ВМС, будучи прибавлены к гидрофобным золям, сообщают им повышенную устойчивость к электролитам. Так, если к золю золота (гидрофобный коллоид) прибавить небольшое количество желатина, гидрозоль золота становится более устойчивым. При прибавлении электролитов даже в количествах, значительно превосходящих порог коагуляции, а также при длительном стоянии этот золь не испытывает практически никаких изменений. Если этот золь выпарить, то при смешении сухого препарата с водой вновь образуется коллоидный раствор. Таким образом, типичный гидрофобный золь золота при прибавлении к нему желатина как бы приобрел свойства гидрофильного золя и стал обратимым. Подобное явление получило название защитного действия или просто защиты, а сами вещества, повышающие устойчивость гидрофобных золей, получили название заштатных. [c.476]

Известно, что гидрофобные (олеофильные) коллоиды в водной среде чувствительны к добавкам электролитов и коагулируют при определенной их концентрации. Из многочисленных экспериментальных данных известно также, что потеря устойчивости гидрофобными коллоидами и их коагуляция обусловливается двумя факторами уменьшением заряда частиц и адсорбцией добавленных электролитов. Влияние обоих этих факторов обычно накладывается одно на другое, но в некоторых благоприятных случаях каждое из них можно обнаружить независимо от другого. Еще в 1921 году Мацуно [104] сравнил коагулирующее действие комплексов кобальта различной валентности по отношению к золю сульфида мышьяка. Оказалось, что пороги коагуляции уменьшаются с увеличением валентности комплексных ионов в соответствии с правилом Шульце — Гарди [105]. Поскольку адсорбируемость этих комплексных ионов почти одна и та же, то, очевидно, различия в порогах коагуляции должны быть обусловлены главным образом различием в величине заряда этих ионов. Фрейндлих и Бирштейн [106] сравнили пороги коагуляции гомологов натриевых солей жирных кислот ( i — Се) по отношению к золю окиси железа, а также алкилзамещенных (Сг С12) аммонийхлоридов по отношению к золю сульфида мышьяка. Они обнаружили, что пороги коагуляции закономерно уменьшаются с увеличением числа атомов углерода в цепях ионов электролитов и что, таким образом, соблюдается правило Траубе [107]. Следовательно, в этом случае полученные результаты определяются в основном различиями в адсорбируемости указанных одновалентных органических электролитов. [c.254]

Различают быструю коагуляцию, при которой каждое столк-/новение ведет к сцеплению частиц, и скорость не зависит от концентрации электролита, и медленную коагуляцию, скорость которой зависит от концентрации коагулирующего электролита. Эта зависимость показана на рис. 112. На оси ординат нанесены значения скорости коагуляции ы, на оси абсцисс — концентрация электролита с. Участок Оа кривой скорости коагуляции характеризует область устойчивости коллоида. Здесь скорость коагуляции практически равна нулю. Область диаграммы между точками а и б отвечает медленной коагуляции, в которой скорость коагуляции постепенно растет с увеличением концентрации до некоторого предельного значения. Точка а. отвечающая критическому значению -потенциала (30 мв), соответствует порогу коагуляции, т. е. наименьшей концентрации, при которой начинается коагуляция. Точка б, характеризует ту концентрацию электролита, по достижению которой концентрация электролита далее не оказывает влияния на скорость коагуляции, так как -потенциал частиц становится равным нулю. Правее точки б находится область быстрой коагуляции, в пределах которой скорость коагуляции не зависит от концентрации электролита. [c.336]

Взаимодействие между золями гидрофильных и гидрофобных коллоидов. Гидрофильные коллоиды при прибавлении их к золям гидрофобных резко влияют на устойчивость последних, сдвигая в ту или другую сторону порог коагуляции их. [c.377]

Совершенно иная картина наблюдается, если, например, к золю золота (гидрофобный коллоид) прибавить небольшое количество желатина (гидрофильный коллоид). Гидрозоль золота становится при этом значительно более устойчивым. Так, при прибавлении электролитов даже в количествах, значительно превосходящих порог коагуляции, а также при длительном стоянии указанный золь не испытывает даже первых стадий коагуляции, проявляющихся в перемене окраски. Концентрацию золя теперь можно сильно повысить без выпадения дисперсной фазы в осадок. Более того, золь можно даже выпарить, причем полученный сухой препарат с водой снова образует прежний золь. Таким образом, гидрофобный золь золота в результате обработки его же- [c.377]

Характерным признаком лиофильных золей является значительная прочность связи между дисперсной фазой и дисперсионной средой. Изменения степени дисперсности, которые могут быть вызваны действием посторонних веществ, в этих случаях большей частью обратимы. Основную роль в процессах коагуляции лиофильных золей играют изменения в состоянии сольватной оболочки частиц, в то время как роль заряда частиц становится второстепенной. Еои к лиофильным золям прибавить электролит в тех небольших количествах, которыми достигается порог коагуляции лиофобных золей, то обычно в таких случаях не происходит видимых изменений. Хотя в большинстве случаев даже самые ничтожные примеси электролитов снижают в той или иной мере степень дисперсности лиофильных золей, но это снижение остается в области скрытой коагуляции и может быть обнаружено только с помощью точных физико-химических методов исследования. При этом область скрытой коагуляции у лиофильных коллоидов значительно шире, чем у лиофобных. [c.427]

Очевидно, что для коатулятщи следует увеличивать концентрацию электролита, называемого коагулянтом, и згфяд ионов, входящих в его состав, либо использовать электролиты, ионы которого способны к взаимодействию с адсорбированными ионами. Концентрация, вызывающая коагуляцию, называется порогом коагуляции. Порог коагуляции тем ниже, чем нише заряд ионов электролита и чем сильнее химическая связь между коагулянтом и адсорбщюванньши ионами. Например, порог коагуляции коллоида Ag l (в присутствии небольшого избытка СГ) нитратом свинца ниже, чем нитратом магния, несмотря на одинаковый заряд про- [c.14]

В пер>вой работе изучалась при коагуляции адсорбция ионов, заряд которых одного знака с зарядом коллоидной мицеллы. По этому вопросу, из-за упомянутых экспериментальных трудностей, в разных работах для одних и тех же объектов приводятся противоречивые данные, и самый факт такой адсорбции не был достоверно подтвержден. В рассматриваемой работе изучалась адсорбция ионов H2P 0 и 3 0 , меченных радиоактивными Р и 3 , следующими гидрофобными золями AgJ, HgS и АваЗд в концентрациях 8—10 миллимолей на литр. Оказалось, что как при концентрации электролита, отвечающей порогу коагуляции коллоида, так и при двукратном избытке этого электролита, захват анионов при коагуляции не превышал 0,01—0,03% от их содержания в растворе. Это указывает на то, что адсорбция одноименных ионов не имеет существенного значения в таких явлениях, как антагонизм ионов, привыкание золей и проч. [c.282]

При адсорбции ионов и создании двойного электрического слоя на поверхности коллоидных частиц гидрофильность поверхности возрастает в результате собственной гидратации ионов и влияния зарядов поверхности на ориентированную адсорбцию дипольных молекул воды. Так, например, возрастает смачивание заряженной поверхиости ртути. В этом случае гидратные слои полностью зависят от иоипых взаимодействий и при наступлении коагуляции коллоидов электролитами не препятствуют процессам слипания частиц. Если же поверхность коллоидных частиц сама является гидрофильной или способна к образованию молекулярных сольватных слоев, коллоидные частицы могут сохраниться в состоянии золя даже нри переходе порога коагуляции. Так, папример, высокоочищеи-ные золи кремнекислоты или AlgOg могут сохраниться в растворе даже при падении электрофоретической подвижности ( -потенциала) почти до пуля. [c.244]

Пороги быстрой коагуляции, характеризующие первую стадию коагуляции адсорбционно ненасыщенных латексов, могут быть использованы для вычисления постояяной ван-дер ваальсова дритяжения, входящей в критерий устойчивости лиофобных коллоидов, теоретически устано влелный Б. В. Дерягиным и Л. Д. Ландау [c.130]

Остановимся вкратце лишь на тех работах, которые ближе к тематике книги. Ряд вопросов теории устойчивости лиофобных коллоидов был рассмотрен Барбоем влияние на пороги коагуляции величины потенциала частиц, заряда побочных ионов и состава электролита [27]. Все эти расчеты основаны на анализе баланса сил молекулярного притяжения и ионно-электростатического отталкивания в системах, состоящих из плоских частиц с фиксированным потенциалом диффузного двойного слоя. Броуновское движение частиц при этом полностью игнорировалось. Напротив, кинетические аспекты устойчивости подробно рассматривались Глазманом и Клигман [28]. Глазман и Барбой с сотр. [29]йоказали, что такие явления, как аддитивность, антагонизм, синергизм, в действии смесей ионов могут быть в принципе объяснены с помощью модели взаимодействующих плоских частиц при определенных предположениях относительно ад- [c.269]

Правило Шульце - Гарди. Еще в 1890 - 1900 г. г. Шульце и Ггр ди исследовали процессы коагуляции заряженных коллоидных частиц при добавлении электролитов. Эти авторы измеряли "пороГ. коагуляции", или концентрацию электролита, При которой через определенный промежуток времени происходит коагуляция, добавляя анионы к коллоидным системам, содержащим положительно заряженные частицы, и катионы к коллоидным системам, содержащим отрицательно заряженные частицы. Эксперимент показал, 4то порог коагуляции зависит не от вида, а только от заряда ввод мых ионов. Эта закономерность, получивщая название правила Шульце - Гарди,, весьма широко и эффективно применялась и применяется при изучении коллоидов, хотя дать [c.243]

Защитное действие выражается в повышении порога коагуляции., Многие коллоидные растворы, в частности, некоторые коллоидные растворы металлов, вообще не могут существовать длительное время в виде устойчивых взвесей без защитных веществ. Защитное действие одного и того же вещества по отношению к различным коллоидам может варьировать, и высокомолекулярные соединения сильно разнятся между собой по своей защитной способности. К числу наиболее эффективных защитных веществ относятся желатина, натровые соли протальбиновой и лизальбиновой кислот, альбумин, казеин и др. Защитными свойствами обладают не только высокомолекулярные соединения, но также жидкое стекло и некоторые коллоидные растворы. [c.159]

Механизм защитного действия сводится к тому, что заиш-щающее вещество адсорбируется коллоидными частицами и образует на их поверхности защитный слой, который придает частицам свойства высокомолекулярных соединений. Это подтверждается тем, что защищенные золи ведут себя по отношению к электролитам так же, как защищающие их вещества. Валентность коагулирующего иона имеет сравнительно малое влияние на порог коагуляции, но последний зависит от гидратации ионов. Адсорбция защитного коллоида на защищаемой взвеси, влияет на их электрокинетические свойства. Было показано, что скорость [c.159]

Коагулирующая способность солей определяется ионом, имеющим знак заряда, противоположный знаку заряда коллоидной частицы, и порог коагуляции очень быстро падает с увеличением валентности этого иона (правилоШульца-Г арди). Опыт показывает, что коагулирующая концентрация электролита применительно к данному коллоидному раствору снижается приблизительно пропорционально шестой степени валентности коагулирующего иона, что находится в хорошем соответствии с теорией коагуляции лиофобных коллоидов электролитами, разработанной Дерягиным и Ландау, согласно которой порог коа гуЛяцин 1 определяется следующим уравнением [c.183]

Совершенно иная картина наблюдается, если, например, в золь золота (гидрофобный коллоид) ввести небольшое количество желатина, который представляет собой высокомолекулярное поверхностноактивное (дифильное) вещество. Гидрозоль золота становится при этом значительно более устойчивым. Теперь при прибавлении электролитов даже в количествах, значительно превосходящих порог коагуляции, а также при дли-гельнОхМ стоянии указанный золь не испытывает даже первых стадий коагуляции, проявляющихся в перемене окраски. Концентрацию золя теперь можно сильно повысить без выпадения дисперсной фазы в осадок. Более того, золь можно даже выпарить, причем полученный сухой препарат с водой снова образует прежний золь. Таким образом, гидрофобный золь золота Е результате обработки его желатином как бы приобрел свойства гидрофильного золя и стал обратимым. Подобное явление получило название защиты. Вещества, повышающие устойчивость гидрофобных (вообще лиофобных) золей, получили название защитных. Это — по преимуществу высокомолекулярные вещества дифильной природы (т. е. поверхностноактивные). [c.440]

Во второй работе изучалась адсорбция теми же золями иона стронция с противоположным мицелле знаком заряда. Коагуляция производилась азотнокислым стронцием, меченным радиоактивным Зг . При концентрации соли, отвечающей порогу коагуляции, осадок коллоида захватывал из раствора 4,2 5,2 и 12,6%иона Зг++ для AgJ, HgS и АваЗд соответственно. При увеличении концентрации соли в десять раз захваченная доля Зг" "уменьшалась до 3,0—2,3% для всех трех золей. Такое сильное влияние концентрации ионов в растворе на величину их захвата в прежних работах недостаточно учитывалось, и этому можно частично приписать их противоречивые результаты. В этой же работе было показано, что адсорбция происходит практически мгновенно, причем адсорбированный ион прочно удерживается осадком. [c.282]

Известно, что для стабилизации дисперсии в нее добавляют неионогенные поверхностно-активные вещества (см. гл. 32), а также доводят pH системы до 9—10. Наличие поверхностно-активных веществ в лиофобной коллоидной системе приводит к образованию вокруг частицы дополнительной защитной оболочки [20], характерной для лиофильных коллоидов. Такая лиофиДиза-ция оказывает существенное влияние на характер коагуляционных процессов [21]. Особенно отчетливо ее влияние сказывается при сравнении порогов коагуляции электролитов, которые имеют равновалентные противо-ионы, но отличаются дегидратирующей способностью. [c.467]

Коллоидные явления обусловливают устойчивость суспензий планктонных организмов, нарушение которой приводит к их оседанию, например в конце цветения. Устойчивость дисперсных систем означает способность сохранять свой состав. Различают седиментационную и агрегативную устойчивость. Седиментационная устойчивость определяется способностью частиц противостоять оседанию под действием силы тяжести и зависит от дисперсности. Противодействует оседанию сила трения в дисперсионной среде и броуновское движение. Агрегативная устойчивость подразумевает сохранение межфазовой поверхности и поверхностной энергии. Она определяется способностью противостоять слипанию частиц с образованием агрегатов. Для твердых частиц слипание называется коагуляцией. Процесс этот имеет олгределяющее значение в микробиологии, например при очистке вод , когда коагулировавшие хлопья оседают. Изменение агрегативной устойчивости обусловливается присутствием электролитов, влияющих на двойной слой. Специфическая адсорбция ионов на поверхности приводит к ослаблению электрического потенциала и слипанию частиц. Повышение заряда потенциалобразующего слоя приводит к увеличению диффузного слоя. При концентрационной коагуляции происходит сжатие диффузного слоя. Такие изменения происходят в почве, когда избыток Йа приводит к вымыванию Са и М , нарушению структуры двойного слоя и концентрационной коагуляции. Порог коагуляции - это наименьшая концентрация электролита, при которой начинается коагуляция. Есть эмпирическое правило Шульце-Гарди, описывающее коагуляцию. Чем выше валентность коагулирующего иона, тем меньше его нужно для коагуляции порог коагуляции обратно пропорционален шестой степени валентности иона электролита Однако многовалентные ионы могут перезаряжать поверхность меняя величину и знак -потенциала. Эти процессы важны дл сорбции на слизях коллоидов тяжелых металлов, например Ре и А1 [c.64]