Коллоиды заряд частиц

Из сказанного выше следует, что прибавление электролита к коллоидному раствору, сопровождающееся специфической адсорбцией частицами коллоида ионов одного вида, может привести не только к уменьщению заряда частиц, но и к полной их нейтрализации и даже к перемене знака заряда коллоида. Все это действительно наблюдается на опыте. Состояние коллоида, в котором частицы его нейтрализованы, называется изоэлектрическим состоянием. В таком состоянии система обычно не бывает устойчивой. [c.523]

К частному случаю коагуляции электролитами относится взаимная коагуляция двух гидрофобных коллоидов с различными знаками зарядов. Здесь перекрытие ионных атмосфер способствует притяжению коллоидных частиц. Расстояние между частицами, при котором происходит взаимная коагуляция, во много раз больше радиусов частиц. Наиболее полная коагуляция наблюдается при взаимной нейтрализации зарядов частиц. При избытке одного из золей возможно перераспределение ионов и образование измененных двойных слоев вокруг частиц. Система в целом может быть устойчивой со знаком заряда избыточного коллоида. [c.87]

Для коагуляции гидрофильных коллоидов требуется большее количество электролита, чем для гидрофобных. Процесс коагулирования гидрофильных коллоидов называют высаливанием (например, высаливание мыла из водного щелочного раствора). Основную роль в этом процессе играет разрушение гид-ратной оболочки частиц, в то время как роль заряда частиц становится второстепенной. На рис. 36 показана схема коагуляции гидрофильного и гидрофобного золей. [c.90]

Необходимым условием взаимной коагуляции является равенство противоположных зарядов частиц золей. Если это условие не соблюдается, коагуляция протекает неполностью независимо от концентрации коагулянта. Таким образом, взаимная коагуляция коллоидов протекает в узкой зоне их концентрации (см. гл. VI). [c.143]

В ходе развития представлений об устойчивости и механизмах коагуляции гидрофобных коллоидов растворами электролитов возникло много теорий, которые пытались объяснить три вопроса 1) почему коагуляция наступает при определенной концентрации электролита-коагулятора 2) почему при этом основную роль играет концентрация иона, несущего заряд, противоположный заряду частицы 3) почему влияние заряда иона-коагулятора подчиняется закономерности, выраженной правилом Шульце—Гарди. [c.426]

НОМ порошке, порошке поливинилхлорида и т. д., и главным образом на целлюлозе. Электрофоретический метод разделения имеет особое значение для разделения коллоидов и аминокислот, так как заряд частиц этих соединений зависит от значения pH среды. Поэтому значение pH раствора (изо-электрическая точка) оказывает большое влияние на направление движения ионов в растворе. Процесс электрофореза проводят часто в присутствии буферных растворов. Согласно уравнению (7.1.29), состав раствора оказывает большое влияние на скорость движения частиц в растворе. Движению частиц в электрическом поле препятствует явление диффузии. Влияние диффузии обратно пропорционально размерам частиц и силе поля. Для разделения ионов больших размеров можно применять электрофорез при низком напряжении, для разделения частиц небольших размеров следует работать при более высоких напряжениях. Электрофорез на носителе по технике выполнения проще, чем обычный электрофорез. При этом вещества в соответствии со скоростями их движения в электрическом поле фракционно осаждаются на носителе. Используя сорбционное действие носителя, можно замедлить движение частиц, что приведет к расширению зон фракционирования. Под действием выделяемого током тепла, особенно при работе с высокими напряжениями, происходит испарение растворителя, что затрудняет процесс разделения. Важным фактором является удаление перед разделением больших количеств электролитов, например, в процессе диализа. [c.387]

Для технического осуществления электрофореза или электроосмоса необходимо, чтобы обрабатываемое вещество находилось в таком состоянии, когда скачок потенциала на границе фаз по возможности велик и поэтому электроосмотическое действие резко выражено. Этого можно добиться добавлением к жидкой фазе соответствующих электролитов в определенных концентрациях. Назначение электролитов — увеличить заряд частиц, т. е. стойкость коллоида, или увеличить скорость электро-осмотического протекания жидкости через диафрагму. [c.232]

Близко к рассмотренным явлениям стоит взаимная коагуляция коллоидов. При этом коллоидные частицы ведут себя подобно ионам, обладающим весьма большой массой. Полная коагуляция происходит в том случае, когда заряды частиц обоих коллоидов, противоположные по знаку, равны между собой (Дерягин). [c.131]

На рис. 134 схематически изображен процесс осаждения золя золота под действием электролита и защитное коллоидное действие желатины на золь. Частица золя золота в результате адсорбции анионов приобретает заряд. В отсутствие защитного коллоида эта частица не обладает защитной оболочкой из молекул растворителя и поэтому при добавлении в раствор хлорида натрия легко осаждается. Ионы натрия нейтрализуют заряд золя, частицы золя уже не отталкивают друг друга и агрегируют. [c.338]

Растворы ВМС, образующиеся с понижением свободной энергии и находящиеся в равновесном состоянии, агрегативно устойчивы, как и истинные растворы. Их устойчивость главным образом определяется растворимостью данного ВМС в растворителе, а другие факторы, которые играют основную роль в устойчивости лиофобных коллоидов, например заряд частицы и сольватирующая способность, практически не влияют на устойчивость. Так, известно, что белки устойчивы в изоэлектрической точке, где дзета-потенциал равен нулю. Поэтому теории, которые объясняют агрегативную устойчивость растворов ВМС действием электрического заряда либо сольватацией, в настоящее время надо признать устаревшими. Заряд и сольватация, конечно, играют роль, но только в той степени, в которой они влияют на растворимость ВМС. Так, растворимость белков зависит от pH она минимальна в изоэлектрической точке. При смещении от изоэлектрической точки увеличение заряда и гидратация молекул белка повышают растворимость его в воде, и поэтому увеличивается устойчивость раствора ВМС. [c.368]

Как доказать, что в большинстве случаев у частиц ВМС имеется заряд Чем отличается этот заряд от заряда частицы лиофобных коллоидов [c.370]

В зависимости от условий получения коллоидные частицы одного и того же вещества могут иметь как положительный, так и отрицательный заряд. Если, например, к раствору нитрата серебра, взятому в избытке, добавляют раствор иодида калия, образовавшиеся коллоид-ные частицы имеют положительный заряд [c.132]

При сливании двух золей с противоположно заряженными частицами полная коагуляция наступает, когда общее число зарядов частиц одного коллоида нейтрализует общее число противоположных зарядов частиц другого коллоида. [c.225]

Защитное действие лиофильного коллоида зависит от природы защищающего и защищаемого вещества, степени дисперсности коллоида, присутствия примесей, pH среды, знака заряда частиц того и другого коллоида и т. д. [c.232]

Очевидно, что снятие с коллоидных частиц их электрического заряда (хотя бы частичное) должно понижать устойчивость золей и способствовать их коагуляции. Такое разряжение в случае гидрозолей может быть проще всего достигнуто добавлением к коллоидному раствору электролитов. Хотя при этом вводится одинаковое число положительных и отрицательных зарядов, в непосредственно окружающей коллоидную частицу ионной атмосфере всегда несколько преобладают ионы, противоположно ей заряженные, которые частицей преимущественно и адсорбируются. Так как введение электролита сильно повышает общую концентрацию ионов в растворе, условия для их адсорбции становятся весьма благоприятными и первоначальный заряд частиц быстро нейтрализуется, следствием чего является коагуляция золя. Природный процесс коагуляции электролитами широко осуществляется в устьях рек, где приносимые последними коллоиды и взвеси осаждаются под действием солей морской воды. [c.333]

Коллоиды осаждаются нейтрализацией заряда частиц часто для этого достаточно добавить противоположно заряженные ионы. Подобное происходит за одну стадию при очистке питьевой воды, когда необходимо удалить частицы глины, а также другие коллоидные взвеси. Загрязненную воду обрабатывают, например, сульфатом алюминия. Когда отрицательный заряд глинистых частиц нейтрализуется ионами А1 +, частицы коагулируют и удаляются из раствора. Белки крови — это коллоиды, заряженные отрицательно, и кровоостанавливающий карандаш , способствующий сворачиванию крови, содержит ионы А1 + и Ре +, которые нейтрализуют заряд поверхности коллоидных частиц. [c.209]

Коагулирующим действием обладают те ионы электролита, которые несут заряд, одноименный с зарядом противоиона коллоид- ной частицы. Таким образом, для глин, частицы которых заряжены отрицательно, коагулирующими являются катионы. [c.13]

На частицы коллоидов действуют диффузионные силы, н частицы стремятся равномерно распределяться во всем объеме жидкой фазы. Наличие у частиц электрических зарядов одного знака вызывает их взаимное отталкивание. Одновременно между коллоидными частицами имеются молекулярные силы взаимного притяжения, которые проявляются лишь при небольших расстояниях между частицами. При снижении электрического заряда частиц, т. е. при уменьшении -потенциала, силы отталкивания уменьшаются и становится возможным слипание частиц — процесс коагуляции коллоида. Силы взаимного притяжения между коллоидными частицами начинают преобладать над электрическими силами отталкивания при -потенциале системы менее 0,03 В. При -потенциале, равном нулю, коагуляция проходит с максимальной интенсивностью, состояние коллоидной системы в этом случае носит название изо-электрического состояния, а величина pH называется изоэлектрической точкой системы. [c.127]

В коллоидной химии известно, что необходимая для быстрой коагуляции коллоидов концентрация электролита Сд сильно зависит от заряда противоионов, т. е. ионов, несущих заряд, противоположный заряду частиц. С другой стороны, устойчивость коллоидной системы практически не зависит от заряда ионов и от концентрации коллоидных частиц. Это соответствует правилу Шульца — Харди, согласно которому основное влияние на устойчивость коллоидной системы оказывает валентность противоионов. [c.213]

Первичный заряд частиц обусловлен диссоциацией на их поверхности концевых групп, таких как уже упоминавшиеся гидроксильные, карбоксильные и аминогруппы, и(или) адсорбцией ионов из водной фазы. Заряд гидрофильных коллоидов чаще всего определяется диссоциацией, а заряд гидрофобных частиц — адсорбцией. Под действием первичного заряда частиц к ним притягиваются противоположно заряженные ионы (противоионы), которые накапливаются вокруг поверхности частицы, тем самым частично нейтрализуя первичный заряд и создавая двойной электрический слой. [c.393]

Как показал ряд классических исследований лиофобных коллоидов начиная с 1890-х годов прошлого века, коагуляция типичных представителей этого класса веществ связана с адсорбцией ионов электролита, вызывающего коагуляцию, на поверхности частиц выпадающего коллоида. Основываясь на этом экспериментально установленном факте, целый ряд авторов связывал коагуляцию с адсорбцией ионов, пытаясь установить количественные зависимости между этими явлениями. Первой теорией этого рода явилась теория Фрейндлиха [5], до настоящего времени приводимая во всех курсах коллоидной химии. Позднее было установлено, что процесс адсорбции в большинстве случаев сопровождается вытеснением в интермицеллярную жидкость некоторого количества компенсирующих ионов, имеющих заряд, противоположный по знаку заряду частицы и совпадающий со знаком адсорбированных ионов электролита. Таким образом, процесс толковался как обменная адсорбция ионов, разыгрывающаяся в наружной обкладке двойного слоя коллоидных частиц. Из представления о постоянстве заряда частицы и об отсутствии заряжающих ионов в интермицеллярной жидкости с неизбежностью вытекало представление о своеобразии стехиометрии процесса обменной адсорбции в конечном состоянии количество адсорбированных ионов должно быть эквивалентно содержанию компенсирующих ионов в жидкости, окружающей частицы коллоида, т. е. в фильтрате, получаемом после коагуляции. В этом направлении был произведен ряд экспериментальных исследований, давших противоречивые результаты. [c.100]

Катафоретические опыты приводят к следующему представлению о природе изученных коллоидов на поверхности металлических частиц находятся ионогенные группы, отдающие в наружную обкладку двойного слоя ионы щелочного металла, что обусловливает отрицательный заряд частиц и стабильность золей. [c.162]

Основным препятствием этому укрупнению (в особенности у лиофобных коллоидов) является то, что в устойчивых коллоидных системах частицы дисперсной фазы, в результате взаимодействия с молекулами или ионами окружающей среды, приобретают электрические заряды, различные по величине, ко одинаковые по знаку для всех частиц коллоида в данной системе. Это легко обнаружить при действии на коллоидный раствор электрическим током. Раствор в целом является электрически нейтральным, так как заряды частиц уравновешиваются зарядом находящихся в растворе ионов противоположного знака. [c.350]

При изменении средней величины заряда частиц изменяется и степень дисперсности коллоида. Уменьшение величины заряда способствует укрупнению частиц, т. е. уменьшению степени дисперсности. Чувствительность различных коллоидов к изменению величины заряда различается в довольно широких пределах. Она более значительна у лиофобных коллоидов. [c.351]

Не рассматривая пока, почему ионы того или другого вида (и какие именно) предпочтительно адсорбируются частицей данного коллоида, мы примем как факт, устанавливаемый экспериментально, что из находящихся в растворе ионов электролита частицы коллоида предпочтительно адсорбируют ионы одного вида и вследствие этого приобретают определенный по знаку заряд. Так как весь этот комп.лекс, состоящий из коллоидного вещества вместе с адсорбированными им ионами и частью связанных с ним противоионов, передвигается в растворе как единое целое, то этот комплекс принято называть частицей (или гранулой), а ту часть его, на которой адсорбируются ионы, т. е. самое вещество коллоида, — ядром частицы. [c.380]

В отличие от коагуляции электролитами лиофобных золей, при которой имеет значение, главным образом, тот ион, заряд которого противоположен по знаку заряду частиц коллоида, в коагуляции лиофильных золей участвуют оба иона электролита, так как оба они связывают молекулы растворителя. В соответствии с этим лиотропные ряды отражают определенную последовательность воздействия рассматриваемых электролитов на данный растворитель и в отношении свойств, не связанных A коллоидным характером раствора. Сюда относятся скорость той или [c.388]

Действие противоположно заряженных коллоидов. Устойчивость коллоидных систем, как отмечалось выше, обусловлена зарядом частиц. Если в такую систему ввести другой коллоид, с противоположно заряженными частицами, то возможна взаимная нейтрализация зарядов частиц и коагуляция коллоидов. Этот принцип применил Тимофеюк для коагуляции кремневой кислоты. [c.83]

Явление взаимной коагуляции или гетерокоагуляции коллоидов, наблюдавшееся еще Пиктоном и Линдером в 1897 г., объясняли действием противоположных зарядов частиц дисперсной фазы обоих,золеиГ"в рё ультате чего происходит слипание частиц. При этом считали, что для полной коагуляции необходимо, чтобы золи были взяты в таком количественном соотношении, которое обеспечивало бы более или менее полную нейтралнаапию заряда частиц. Однако последующие исследования установили, что взаимная коагуляция коллоидных систем может наблюдаться и тогда, когда частицы обоих золей несут электрический заряд одного и того же знака. [c.307]

Заряд частиц лиофильных коллоидов значительно ниже или вообще отсутствует. Заряд на частице лиофильного коллоида изменяется очень легко при прибавлении небольших количеств электролитов. Изменение pH растворов приводит к легкой перезарядке коллоидного раствора. Лиофильные коллоиды заряжаются отрицательно, если концентрация водородных ионов меньше, чем в изоэлектрической точке, и наоборот. В изоэлект-рическом состоянии лиофильные системы в отличие от лиофобных устойчивы (кроме некоторых белков). В электрическом поле лиофильные коллоиды или не перемещаются, или перемещаются в любом направлении. [c.424]

Гидролизом раствора Fe lg в кипящей воде можно получить золь Ре(ОН)з с положительным зарядом частиц. Дробя электрографит, получаемый из нефтяного кокса, и применяя защитные коллоиды, получают полидисперсные суспензии в воде ( аквадаг ), масле ( ойл-даг ), спирте и других жидкостях. Такой коллоидальный графит применяют как смазочный материал, из него получают тонкие высокоомные пленки на стекле или керамике, им покрывают стенки стеклянных колб осциллографических трубок, кинескопов, телевизионных передающих трубок, электроды ламп в целях подавления вторичной эмиссии и т. д. [c.177]

Наибольшая защитная способность проявляется в том случае, если заряды частиц обоих коллоидов одноименны. В кислой среде при рН=4,7 желатин заряжен положительно поэтому при адсорбции его на поверхности отрицательно заряженной частицы AsaSj общий заряд дисперсной фазы в коллоидном растворе будет понижаться. Наоборот, в щелочной среде желатин приобретает отрицательный заряд. В этом случае адсорбция частицами AsaSj отрицательно заряженных частиц желатина повышает стабильность золя не только вследствие защитного действия желатина, но также в результате повышения отрицательного заряда дисперсной фазы. Понятно, что количество желатина как защитного коллоида при прочих равных условиях в последнем случае должно быть меньше, чем в первом. [c.232]

Гидролизом раствора ЕеСЦ в кипящей воде можно получить золь Ее(ОН)з с положительным зарядом частиц. Дробя электрографит, получаемый из нефтяного кокса, и применяя защитные коллоиды, получают поли- [c.219]

Наиб, изучена и важна в практич. отношении К. электростатически стабилизир. гидрофобных коллоидов (гидрозолей разл. металлов и неметаллов, латексов и др.), вызываемая коагулянтами-электролитами. Коагулирующее действие электролитов объясняется в теории ДЛФО снижением энергетич. барьера вследствие экранирования поверхностного заряда частиц при высоких концентрациях электролита (концентрационная К.) или вследствие специфич. адсорбции ионов на частицах (нейтрализационная К.). Эффективность коагулирующего действия электролитов возрастает, как правило, с увеличением зарядового числа г, коагулирующего -го иона так, для многих систем соблюдается правило Шульце-Гарди [c.413]

Частным случаем коагуляции электролитами является взаимная коагуляция двух гидрофобных коллоидов с различными знаками зарядов. Здесь структура двойных слоев коллоидных частиц имеет обратный знак и перекрытие ионных атмосфер способствует не отталкиванию, а притяжению коллоидных частиц. Таким образом, расстояние, на котором преобладают силы притяжения (радиус взаимодействия Я) при взаимной коагуляции коллоидов, значительно больше фактических размеров частиц г например, при взаимной коагуляции положительно заряженного золя гидроокиси меди и отрипательных частичек глины величина составляла до 65 г (Вигнер). Естественно, что наиболее полная коагуляция происходит при взаимной нейтрализации зарядов частиц. При избытке одного из коллоидов наблюдается перераспределение ионов и образование изменен- [c.140]

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]

Действительно, при коагуляции положительных золей рядом авторов наблюдалась, наряду с обменной адсорбцией анионов, и адсорбция Н+-ио-нов (повышение pH системы). Это показывает, что в адсорбционных процессах при коагуляции участвуют не только компенсирующие ионы коллоида, но и ионы, несущие заряд, но знаку совпадающие с зарядом частицы (Neben-ионы, по терминологии Паули). [c.104]

Агрегативная устойчивость выражает собой способность коллоидной системы сохранять свою степень дисперсности. Агрегативная устойчивость (в отношении коагуляции) обусловлена наличием у частиц дисперсной фазы электрического заряда и сольватной (в частном случае — гидратной) оболочки. В сравнительно устойчивых коллоидных системах частицы дисперной фазы, в результате взаимодействия с молекулами или ионами окружающей среды, обычно приобретают электрические заряды, различные по величине, но одинаковые по знаку для всех частиц дисперсной фазы в данной системе. Это легко обнаружить при действии постоянного электрического Поля на коллоидную систему, так как все частицы дисперной фазы перемещаются при этом к одному из электродов. Это не означает, что система в целом является заряженной. В целом система нейтральна, так как заряды частиц уравновешиваются зарядом ионов противоположного знака, находящихся в окружающей среде. В табл. 56 указаны знаки зарядов некоторых коллоидов. [c.502]

Причина приобретения частицами заряда одинакового знака заключается большей частью в преимущественной адсорбад ими иоиов одного вида. При изменении средней величины заряда частиц изменяется и стеиень диснерсности коллоида. Уменьшение [c.502]

Образующаяся гидроокись алюминия А1(0Н)з представля ет собой коллоидное вещество, частицы которого имеют положительные заряды. Между тем коллоиды, содержащиеся в природной воде (гуминовые вещества, кремниевая кислота и др.), заряжены отрицательно. Это ведет к нейтрализации зарядов частиц обоих коллоидов, вызывающей их взаимную коагуляцию с образованием хлопьев. Аналогичное явление происходит и в случае применения FeS04. Образующийся коллоидный раствор гидроокиси железа Ре(ОН)з коагулирует содержащиеся в воде отрицательно заряженные коллоиды. [c.32]

Коагуляцией называется явление укрупнения частиц коллоида, т. е. уменьшение степени дисперсности его, происходящее, в частности, путем взаимного слипания этих частиц. Так как этому слипанию противодействует наличие у частиц электрического заряда, одинакового по знаку, то всякое воздействие на коллоидный раствор, которое уменьшает заряд частиц, будет способствовать в той кГли иной степени их коагуляции. Так, например, повыш ние температуры, уменьшая адсорбцию ионов и, следовательно, уменьшая заряд частиц, обычно способствует их коагуляции. [c.384]