Заряды па поверхности частиц золей

Знак заряда коллоидных частиц золей можно определить методом электрофореза (см. работу 57), а для окрашенных золей — методом капиллярного анализа. В основе такого определения лежит зависимость адсорбируемого золя от знака заряда поверхности адсорбента, например фильтровальной бумаги. При смачивании последней водой под действием сил поверхностного натяжения вода поднимается по капиллярам бумаги. При этом стенки капилляров заряжаются отрицательно, а граничащая с ними вода — положительно. Если вместо воды взять гидрозоль, то его заряженные коллоидные частицы смогут передвигаться вверх по полоске мокрой бумаги только в том случае, когда они заряжены отрицательно (одноименно со стенками капилляров). Положительно заряженные частицы будут притягиваться отрицательным зарядом стенок капилляров и оседать на них. [c.189]

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]

Различен и механизм обоих явлений. Коагуляция золей происходит обычно в результате сжатия двойного электрического слоя и уменьшения или полного исчезновения электрического заряда на поверхности частицы, являющегося в этом случае основным фактором устойчивости. Выделение же из раствора полимера при добавлении электролита объясняется уменьшением растворимости высокомолекулярного вещества в концентрированном растворе электролита. По аналогии с подобными явлениями в растворах низкомолекулярных веществ такое выделение высокомолекулярного вещества из раствора можно называть высаливанием. Дебай считает, что при высаливании молекулы растворенного вещества вытесняются из электрического поля введенных ионов, которые связываются с полярными молекулами растворителя. Таким образом, высаливание принципиально не отличается от выделения высокомолекулярного вещества из раствора при добавлении к последнему нерастворителя. Как правило, высаливающее действие ионов изменяется соответственно тому порядку, в каком они стоят в лиотропном ряду. Так, катионы по мере уменьшения их высаливающего действия могут быть расположены в ряд [c.466]

Устойчивость дисперсных систем объясняется тем, что на поверхности частиц образуется заряд (причем одинакового знака у всех частиц), препятствующий их слипанию. Для создания заряда дисперсные системы образуются в присутствии стабилизатора. В частности, для получения золя в систему добавляют электролиты, с помощью которых на границе раздела дисперсная частица - раствор образуется двойной электрический слой (ДЭС). [c.33]

Основными условиями образования золей химической конденсацией являются малые концентрации исходных растворов и избыток одного из реагентов над другим, обеспечивающей формирование двойного ионного слоя (ДИС) на поверхности кристаллических частичек. ДИС наряду со связанной с ним сольватной оболочкой обеспечивает агрегативную устойчивость золя. Знак заряда коллоидной частицы зависит от соотношения реагентов при проведении реакции получения золя. [c.188]

С другой стороны, неприменимость уравнения Эйнштейна к коллоидным системам может быть связана и с проявлением сил отталкивания между частицами, несущими одноименный электрический заряд. Согласно Смолуховскому, вязкость золей с заряженными частицами выше вязкости золей с незаряженными частицами. Повышение вязкости в результате наличия на поверхности частиц двойного электрического слоя называется электровязкостным эффектом. [c.338]

Ионы РеО, оседая на поверхности частицы золя Ре(ОН)з, сообщают ей положительный заряд. [c.234]

Объясните, почему электрические заряды, адсорбировавшиеся на поверхности частиц золя, предотвращают коагуляцию и в чем причина подобного же действия ПАВ. [c.304]

Если в результате реакции между реагентами, образующими нерастворимый продукт, получается золь, поверхность коллоидных частиц адсорбирует преимущественно анионы либо катионы, в результате чего на коллоидных частицах появляются электрические заряды. Например, частицы золя гидратированного оксида железа притягивают положительные ионы, а пузырьки воздуха— отрицательные ионы. На рис. 29.6 схематически изображены подобные частицы и ионы, которые могут адсорбироваться на их поверхностях. [c.498]

Явление неправильных рядов объясняется следующим. По мере возрастания концентрации электролита достигается порог коагуляции, наступает первая зона коагуляции. Частицы дисперсной фазы теряют заряд и поэтому не передвигаются в электрофоретической трубке. Так как золь платины отрицательный, его коагуляция вызывается катионами Ге". Добавление хлорного железа в количестве, превышающем порог коагуляции, приводит к тому, что на поверхности частиц золя, потерявших электрический заряд, начинают адсорбироваться ионы Ге". Будучи трехвалентными, эти ионы обладают большой адсорбируемостью их адсорбция идет с такой скоростью, что нейтральные частицы золя успевают приобрести достаточный заряд прежде, чем наступит коагуляция. Катионы Ре ", являющиеся в данном случае потенциалопределяю-щими ионами, сообщают частицам положительный заряд, о чем говорит их передвижение к катоду. [c.209]

Если рассматривать график с точки зрения влияния разведения золя чистым растворителем, то на участке I кривой возрастание -потенциала также можно объяснить переходом части противоионов из адсорбционного слоя в диффузный вследствие понижения общей концентрации электролитов во всем объеме раствора участок // кривой, соответствующий чрезмерному разбавлению раствора, обусловлен дальнейшим развитием процесса десорбции, затрагивающего внутреннюю часть двойного слоя. Выход потенциалобразующих ионов в раствор приводит к уменьшению числа зарядов на поверхности частиц и понижению как ф-, так и -потенциала. [c.400]

Теоретически рассмотрены силы, действующие на частицу, соприкасающуюся со стенкой поры в слое вспомогательного вещества, в частности сила электростатического взаимодействия, обусловленная наличием заряда на границе раздела фаз [383]. На лабораторном фильтре выполнено исследование о влиянии физико-химических факторов на процесс разделения золя иодида серебра с использованием предварительно нанесенного слоя перлита или кизельгура знак заряда частиц золя регулируется избыточным количеством одного из реагентов, образующих золь. Установлено, что при размере частиц меньше размера пор знак заряда на поверхности частиц, противоположный знаку заряда на поверхности пор, способствует задерживанию частиц в пористом слое при этом отношение размера пор к размеру частиц может достигать 7. Отмечено, что увеличение вязкости жидкой фазы суспензии вызывает более глубокое проникание частиц в слой. [c.360]

Кондиционирование дымовых газов 80з основано на том, что это вещество, осаасдаясь на поверхности частиц золы, высвобождает из кристаллической решетки атомы натрия и лития, которые приобретают способность к миграции в слое золы, собранной на осадительных электродах. Тем самым обеспечивается стекание зарядов с поверхности слоя золы на землю и работа электрофильтра в режиме униполярного коронного разряда. Однако этот процесс ограничен во времени с образованием сульфатов на поверхности золы действие 80з, как кондиционирующего вещества, прекращается. Для возобновления этого процесса необходимо подать новые порции серного ангидрида. Подтверждением этому является тот факт, что зола даже малосернистых углей содержит значительные количества сульфатов, образовавшиеся в конвективной части котла до электрогазоочистки но эта зола, тем не менее, имеет весьма высокое значение УЭС. В этом состоит отличие от температурно-влажностного кондиционирования, которое из-за отсутствия образования стабильных химических соединений действует все время, хотя для этого требуются большие количества водяного пара. [c.56]

Растворы высокомолекулярных веществ, если они находятся в термодинамически равновесном состоянии, аналогично истинным растворам обладают абсолютной агрегативной устойчивостью. Высокая устойчивость коллоидных растворов ВМС определяется, в основном, двумя факторами — наличием на поверхности частиц двух оболочек электрической и сольватной (гидратной). Поэтому для коагуляции коллоидов высокомолекулярных соединений необходимо не только нейтрализовать заряд коллоидной частицы, но и разрушить жидкостную оболочку. Выделение ВМС из растворов по своему характеру отличается от коагуляции типичных гидрофобных коллоидов. Так. если для гидрофобных золей достаточно незначительных добавок электролитов, чтобы вызвать коагуляцию, то для высокомолекулярных веществ этого недостаточно. Для выделения дисперсной фазы полимеров необходимы высокие (вплоть до насыщенных растворов) концентрации электролитов. Явление выделения в осадок растворенного ВМС под действием большой концентрации электролита получило название высаливания (опыт 110,113). [c.227]

Коагуляция при разбавлении или концентрировании золей может быть объяснена десорбцией стабилизирующего электролита с поверхности частиц, что обусловливает падение заряда частиц. В этом случае может протекать гидролиз, способствующий снижению устойчивости системы. [c.89]

Коагуляция осложняется обратным процессом — процессом пептизации или дезагрегации, т. е. переходом коагулята в золь. Этот процесс совершается самопроизвольно без затраты энергии на увеличение поверхности раздела фаз. Пептизация более вероятна в свежеосажденных системах и зависит от лиофильности осажденного золя. Чем выше лиофильность, тем более возможна дезагрегация. С течением времени в коагуляте протекают процессы взаимодействия частиц, приводящие к уменьшению дисперсности и поверхностной энергии. В этом случае коагуляция принимает необратимый характер, и пептизация в системе не происходит. Пептизация может наступить при введении в систему электролита, содержащего потенциалобразующие ионы. Например, амфотерные коагуляты типа А1(0Н)з пептизируются при добавлении щелочей или кислот в небольших количествах, но достаточных для увеличения заряда на частице. Иногда процесс пептизации коагулята может быть вызван при отмывании осадка от электролита (концентрационная коагуляция). Несмотря на кажущееся различие обоих путей (отмывка от электролита и добавление электролита), механизм пептизации в обоих случаях заключается в увеличении потенциальной энергии отталкивания, приводящем к дезагрегации частиц. [c.91]

В последние годы все большее применение для синтеза катализаторов находпт метод золь —гель. Сначала получают золь, обычно с частицами размером менее 200 А, суспендированными в жидкости. Концентрация твердых веществ в этих золях чаще всего низка, но производится коллоидный оксид кремния, содержащий 40 масс. % SIO2. Регулируя pH золя, а следовательно, и заряд поверхности частиц, можно добиться образования геля [17]. При этом частицы золя слипаются, образуя непрерывную жесткую сетку с исключительно однородным распределением компонентов. В поры геля можно ввести растворы различных катионов, как при пропитке обычного носителя. Чрезвычайно важна методика удаления воды из геля, так как при этом может измениться его микроструктура. Данный вопрос рассмотрен в разд. УП.Б. [c.21]

Изменяться заряд поверхности может вследствие замены потенциалопределяющих ионов. Например, добавляя к отрицательно заряженному золю иодида серебра небольшие количества нитрата серебра, можно вызвать внедрение ионов А + в кристаллическую решетку при этом абсолютная величина заряда частиц будет уменьшаться по мере повышения концентрации электролита затем, пройдя точку нулевого заряда, поверхность приобретает положительный заряд в результате дальнейшего внедрения ионов серебра, достраивающих кристаллическую решетку. [c.116]

Механизм коагуляции лиофобных коллоидов и нарушения устойчивости ВМС различны. Коагуляция золей происходит обычно в результате сжатия двойного электрического слоя и уменьшения или полного исчезновения электрического заряда на поверхности частицы, являющегося в этом случае основным фактором устойчивости. Выделение из раствора ВМС при добавлении электролита объясняется уменьшением растворимости ВМС в концентрированном растворе электролита. Поэтому по аналогии с подобными явлениями в растворах низкомолекулярных [c.368]

КПАВ оказывают различное влияние на процесс Марвилан КО замедляет скорость гелеобразования, а Каталин А увеличивает её. Вероятно, КПАВ сорбируется на поверхности положительно заряженных частиц золя, что повышает дзетта-потенциал и агрегативную устойчивость частиц золя. С другой стороны, мицеллы КПАВ имеют одноименный заряд с частицами золя ВГЦ, что приводит к сжатию двойного электрического слоя частиц золя и ускорению процесса гелеобразования. В зависимости от того, какой процесс превалирует, наблюдается уменьшение или увеличение скорости гелеобразования. Предполагаемый механизм действия КПАВ объясняет меньшую эффективность Марвилана КО по сравнению с НПАВ. [c.163]

Если введенные в систему макромолекулы несут заряд, разноименный с зарядом коллоидных частиц, сенсибилизация объясняется как одна из форм взаимной коагуляции, механизм которой будет рассмотрен ниже. Однако сенсибилизация наблюдается и тогда, когда частицы золя и молекулы полимера имеют одноименный заряд. Такая сенсибилизация объясняется тем, что различные участки одной и той же макромолекулы адсорбируются на поверхности разных коллоидных частиц и таким образом как бы склеивают частицы, образуя из них агломераты. При этом адсорбция происходит обычно уже после добавления коагулирующего электролита, способствующего адсорбции высокомолекулярного вещества. [c.306]

Объясните, почему электрические заряды, адсорбированные на поверхности частиц какого-либо золя, предотвращают коагуляцию или осаждение в этой коллоидной системе. [c.503]

При добавлении к такому же золю Agi нитрата серебра неиндифферентным ионом будет ион Ag +. Поскольку потенциалобразующими в мицелле золя являются ионы 1 , при введении в раствор ионов Ag+ создаются благоприятные условия для взаимодействия указанных ионов с образованием труднорастворимого Agi. В результате связывания потенциалобразующих ионов происходят нейтрализация отрицательных зарядов поверхности частицы и постепенное снижение ф-потенцпала. [c.437]

Электростатический заряд на поверхности частиц золя зависит в большой степени от количества прибавленного электролита. В чистых водных суспензиях альбумина Харди не наблюдал никакого заряда но при прибавлении незначительных количеств кислоты или щелочи суспенз1ия альбуммяа соответственно становится заряженной положительно или отрицательно. В кислых, нейтральных или щелочных растворах гидрозоли кремнекислоты всегда сохраняют свои отрицательные заряды. Поэтому их частицы при электрофорезе всегда перемещаются к аноду. Только очень высокая концентрация кислоты может окончательно изменить знак их заряда. [c.255]

Таким образом, заряд взвешенной коллоидной частицы. [AgHal ] X X п НаГ или [AgHal Im-n Ag определяется зарядом ионов, адсорбированных на поверхности ядра мицеллы [AgHal 1 , и зависит от наличия в системе избытка НаГ или Ag +, обусловливающих отрицательный или положительный заряд взвешенной частицы золя. [c.316]

Механизм поверхностной проводимости можно представить себе следующим образом. Частицы золы адсорбируют на своей поверхности молекулы водяного пара и серной кислоты, образующейся в дымовых газах в результате взаимодействия молекул водяного пара с триоксидом серы ЗОз. В результате на поверхности формируется мономолекулярный слой, состоящий из указанных веществ. Под действием внешнего электрического поля, когда на коронирующие электроды подают напряжение отрицательного знака, эти адсорбированные молекулы ориентируются как диполи таким образом, что ионы ОНГ и 80соприкасаются с поверхностью частиц золы. Под действием того же поля зола (диэлектрик) частично поляризуется, в результате чего ионы лития и натрия смещаются к поверхности частиц. Такое взаимодействие золы с адсорбированными ионами газовой фазы освобождает щелочные ионы из кристаллической решетки, и они приобретают способность к перемещению под действие внешнего электрического поля. Происходит стекание на землю зарядов с заряженных частиц, что и определяет процесс поверхностной проводимости. Освобожцающиеся места в кристаллической решетке заполняются новыми ионами, поступающими из [c.18]

Как известно, одним из факторов, препятствующих сцеплению коллэидных частиц друг с другом, является наличие у них одноименных электрических зарядов, между которыми действуют силы электростатического отталкивания. Заряды эти возникают вследствие адсорбции частицами ионов из раствора и могут быть нейтрализованы в результате адсорбции ионов противоположного знака. Вследствие этого процесс коагуляции коллоидных растворов может быть вызван прибавлением какого-либо электролита, противоположно заряженные ионы которого, адсорбируясь на поверхности частиц, нейтрализуют заряд коллоидных частиц и таким образом дают им возможность сцепляться между собой. При этом коагулирующая концентрация электролита (т. е. минимальная концентрация его, требуемая для коагуляции данного коллоидного раствора) увеличивается с уменьшением валентности того иона, заряд которого противоположен заряду коллоидных частиц. Так, в случае золя AS2S2, частицы которого заряжены отрицательно, коагуляция вызывается адсорбцией катионов, причем коагулирующие концентрации А1з+, Ва2+- и К+-ионов относятся как 1 20 1000. [c.105]

Изменение устойчивости ири изменении кислотности среды и незначительном изменении ионной силы может быть объяснено влиянием pH на свойства поверхности ЗЮг и, вследствие этого, на свойства и протяженность ГС. При щелочных pH образование ГС может быть связано с ориентацией диполей воды иод действием сильного электрического иоля поверхности частиц ЗЮг (л Ю В/см). Следует отметить, что при pH = 9- 11 существенную роль в устойчивости частиц кварца могут также играть поверхностные гелеобразные слои иоликремниевых кислот. При pH = 2 наблюдаемая устойчивость системы может быть обусловлена ориентацией молекул воды за счет водородных связей, возникающих около незаряженной поверхности, несущей недиссоциированные силанольные группы [502, 503, 508]. Таким образом, для золя ЗЮ2 в случае как незаряженной, так и высокозаряженной поверхности частиц возможно образование достаточно толстых и прочных ГС, что обусловливает высокую агрегативную устойчивость системы. В промежуточной области (рН = Зч-6), где с одной стороны, часть силанольных групп уже диссоциирована, а с другой стороны, плотность фиксированного заряда еще недостаточно велика, развитие ГС является минимальным. [c.175]

Изоэлектрическая точка золя может быть изменена в результате адсорбции на иоверхности частиц полиамфолитов (ПАВ или высокомолекулярных соединений). Поскольку при значениях рИ среды, близких к изоэлектрической точке, золи, как правило, становятся неустойчивыми, адсорбционное модифицирование поверхиости частиц часю применяют для защиты их от коагуляции. Нри такой стабилизации поверхность частиц приобретает свойства адсорбата. При этом заряд частиц и изоэлектрическая точка зависят не только от природы стабилизатора, но и концентрации электролитов. [c.100]

Рассмотрим пример образования золя с отрицательно заряженными частицами. В электрическом поле частицы такого золя перемещаются к аноду. На рис. ПО приведена схема строения мицеллы золя кремневой кислоты. Заряд такой частицы возникает без адсорбции ионов извне, а за счет электролитической диссоциации поверхностного слоя самого ядра. Молекулы 5102, реагируя с водой, соприкасающейся с поверхностью ядра, образуют кремневую кислоту Н2310з. Эта кислота представляет собой слабый электролит, [c.330]

При использовании в качестве модификаторов поверхности белков частицы золя в кислой среде вследствие диссоциации основных i pynn белка (диссоциация кислотных групп подавлена) приобретают положительный заряд. В щелочной среде, когда диссоциируют иреимущественно карбоксильные группы белка, частицы золя заряжены отрицательно. При значениях pH, отвечающих изоэлектрической точке белка, электрофоретическая подвил иость золя равпа пулю. [c.100]

Первый фактор — электрический заряд, возникший на поверхности капелек эмульсий, стабилизованных ионогенными мылами при адсорбции органических ионов мыла. В результате образуется двойной электрический слой, аналогичный тому, который существует на поверхности частиц типичных гидрофобных золей.ч.Зд ог двойной слой и обуславливает устпйчивпг.ть- цтульгий. Поэтому прямые эмульсии, стабилизованные ионогенньши мылами, характеризуются всеми свойствами, присущими типичным гидрозолям,, т. е. для них соблюдается правило Шульце — Гарди. Возможность-перезарядки частиц эмульсий с помощью поливалентных ионов и т. д. [c.373]

Введение в коллоидные растворы индифферентных солей сопровождается двумя явлениями 1) ионным обменом между противоионами ДЭС и ионами добавленного электролита 2) сжатием диффузной атмосферы вокруг поверхности частиц. В качестве примера рассмотрим процессы, происходящие при добавлении раствора NaNOa к золю Agi с отрицательно заряженными частицами. В таком золе противоионами могут служить, например, катионы К . Между введенными ионами Na+ и противоионами ДЭС — катионами К" — происходит ионный обмен. Взаимодействие ионов и Na+ с ионами 1 , являющимися потенциалобразующими, примерно одинаково, поэтому их взаимный обмен подчиняется в основном закону действующих масс. Диффузный слой содержит смесь тех и других ионов. Однако здесь проявляется и другая сторона действия электролита. Добавка электролита приводит к повышению ионной силы раствора. Согласно теории Дебая—Хюккеля, с повышением ионной силы раствора уменьщается толщина ионной атмосферы и происходит сжатие диффузной части ДЭС. При этом некоторое число противоионов переходит из диффузного слоя в адсорбционный. Следствием такого распределения противоионов является снижение величины -потенциала (рис. 25.3, /), в то время как величина и знак ф-потенциала поверхности частиц остаются практически постоянными. Влияние электролитов усиливается, если в их составе имеются многозарядные ионы ( u" +, Са" +, АГ +, Th + ). Многозарядные катионы более активно взаимодействуют с отрицательными зарядами (в данном случае с ионами 1 ). Вследствие этого такие ионы вытесняют ионы К" " из Диффузного и адсорбционного слоев в раствор, становясь на их место. При этом падение -потенциала происходит быстрее, чем при действии однозарядных ионов (рис. 25.3,2). При добавлении электролитов с ионами, имеющими заряд 3, 4 и более, может происходить не только снижение -потенциала до нулевого значения, но и перемена знака заряда (рис. 25.3, [c.401]

Сенсибилизация. Как отмечалось выше, стабилизация коллоидных систем может быть достигнута введением высокомолекулярных веществ, из которых наиболее активны белки. Однако если количество, высокомолекулярного соединения, добавляемого к золю, очень мало, то возможен обратный эффект — снижение устойчивости. Это явление было названо сенсибилизацией (Г, Фрейндлих) или астабилизацией (Н. П. Песков). Действие макроионов объясняется их адсорбцией на поверхности частиц. Возможны два механизма астабилизирующего действия белков нейтрализация поверхностного заряда частицы противополонсно заряженным макроионом и одновременная адсорбция макроиона на нескольких частицах. При последнем механизме молекула белка является как бы мостиком между частицами, связывая их друг с другом. Мостиковым механизмом объясняют агрегацию эритроцитов в крови. [c.117]

Исследования показали, что коллоидные частицы имеют сло кное строение. Они состоят из ядер и адсорбированных и притянутых ионов. В качестве примера рассмотрим строение коллоидной частицы кремниевой кислоты. Ядро частицы нейтрально, оно состоит из/и молекул кислоты. На поверхности ядра адсорбируются/I ионов ЗЮг] как золь получается прибавлением к соляной кислоте раствора К а.,5Юд). Как правило, адсорбируются ионы, близкие по своей природе к составу ядра (в примере 5]0 ). Это потенцналопределяю-щ и е ионы, так как они обуслселивают заряд частиц золя, [c.144]

Неорганические золи можно получить диспергированием твердого вещества (которое обычным путем растворить нельзя), например золота, окиси железа и сульфида мышьяка, в воде. Золи золота, получаемые добавлением восстановителя к разбавленному раствору хлорида золота, были известны еще алхимикам XVII в. и изучались Майклом Фарадеем. Очень часто эти золи окрашены в самые яркие цвета — рубиново-красный, синий, зеленый и др. их окраска объясняется дифракцией света частицами золота в золе, которые имеют размеры, близкие к длине волны света. Золи стабилизируются, если на поверхности частиц находится электрический заряд (отрицательный заряд в случае золей золота). Фарадей установил, что при добавлении небольшого количества соли рубиново-красные золи золота становятся синими. Это происходит в результате образования более крупных частиц из мелких, а такие укрупненные частицы рассеивают свет с большей длиной волны. Дальнейшее добавление соли вызывает коагуляцию частиц. Коагуляция происходит в результате действия небольших ионов, несущих противоположный заряд (Na-b, Mg +, Al ), притягивающихся отрицательны- [c.269]