Электрокинетический концентрации коллоидной систем

Концентрационная коагуляция наблюдается при увеличении концентрации электролита, не вступающего в химическое взаимодействие с компонентами коллоидного раствора. Такие электролиты называются индифферентными они не должны иметь ионов, способных достраивать кристаллическую решетку агрегата коллоидной мицеллы и вступать в реакцию с потенциалопределяющими ионами. При увеличении концентрации индифферентного электролита диффузный слой противоионов мицеллы сжимается, переходя в адсорбционный слой. В результате уменьшается электрокинетический потенциал, и он может стать равным нулю (см. рис. 81). Такое состояние коллоидной системы называется изоэлектрическим. [c.205]

При изучении влияния катионов различной валентности на электрокинетический потенциал латексных глобул было установлено, что для латексов с отрицательно заряженными частицами соблюдается правило Шульце—Гарди, которому подчиняются лиофобные коллоидные системы. На рис. XII. 8 приведены результаты электрофоретических исследований диализованного синтетического латекса, содержащего 1% сухого остатка. Последние точки на кривой, отмеченные стрелками, соответствуют предельной концентрации электролита, при которой еще можно провести электрофорез. [c.384]

Благодаря чувствительности к изменению концентрации электролитов в золе электрокинетический потенциал играет большую роль для характеристики состояния различных гидрофобных систем. Во всех электрокинетических явлениях (электроосмос, электрофорез) ему принадлежит ведущая роль. Любые изменения величины и знака электрокинетического потенциала могут привести к существенным изменениям в золях, вплоть до разрушения коллоидного раствора с выпадением дисперсной фазы в осадок (процесс коагуляции). Таким образом, дзета-потенциал является одним из важнейших факторов устойчивости гидрофобных золей. Опыт показывает, что чем больш величина этого потенциала, тем более устойчива коллоидная система. [c.408]

При движении коллоидных частиц некоторый слой ионов остается неподвижным, связанным с их поверхностью. Часть же ионов диффузного слоя отрывается от частицы, при этом возникает разность потенциала, так называемый электрокинетический или дзета-потенциал ( -потенциал), который может рассматриваться как мера стабильности коллоидных систем. При уменьшении -потенциала стабильность системы снижается. Коагуляция коллоидной системы наступает при критическом значении -потенциала, когда силы отталкивания между одноименно заряженными частицами настолько уменьшаются, что золь теряет стабильность, частицы, слипаясь, быстро увеличиваются в размерах, происходит коагуляция и образование осадка. Коагулированию коллоидных частиц способствует также сжатие диффузного слоя. При этом расстояние между коллоидными частицами снижается и соединение их становится более вероятным. Состояние сжатия диффузного слоя наступает в случае прибавления в раствор электролитов, когда концентрация ионов в диффузном слое увеличивается и для компенсации зарядов на поверхности частиц требуется меньший объем диффузного слоя. [c.40]

Принимается, что при обмене в кристаллической решетке независимо от изменений pH или концентрации должно насыщаться определенное количество обменных точек решетки. Это не имеет места при обмене в двойном электрическом слое, так как емкость диффузного слоя зависит как от концентрации, так и от pH. В некоторых системах обмен может происходить обоими путями одновременно. Зависимость между электрокинетическими свойствами коллоидных систем и ионным обменом явилась предметом обширных исследований [268, 349—351, 532, 595—597]. [c.16]

Для коллоидных систем полный скачок потенциала ф на границе твердое тело — жидкость не характерен. Рассчитывая потенциал по скорости электрофореза или электроосмоса, мы вычислим не полный скачок потенциала ф, а несколько меньшую величину, так называемый электрокинетический потенциал измеряемый на границе адсорбционного и диффузного слоев. Как видно на рис. У1И-3, -потенциал составляет только часть ф-потенциала, поэтому всегда ф. При увеличении ионной силы раствора -потенциал уменьшается и при некоторой концентрации электролита становится равным нулю. Это состояние коллоидной системы называется изо-электрическим и соответствует минимуму агрегативной устойчивости. Полный скачок потенциала при увеличении концентрации посторонних ионов в растворе практически не меняется. [c.326]

Примером глобулярных студней могут служить системы, которые получаются из 0,1%-НЫХ-растворов нитрата целлюлозы в ацетоне при добавлении к ним воды. При выпаривании таких растворов под вакуумом могут быть получены устойчивые студни, содержащие до 2% сухого остатка. Эти системы обладают рядом коллоидных свойств обнаруживают способность к опалесценции, с помощью ультрамикроскопа в них можно определить численную концентрацию, при добавлении к ним электролитов они подчиняются правилу Шульце—Гарди, при достаточном разбавлении системы водой резко возрастает электрокинетический потенциал их частиц и резко падает вязкость системы. [c.485]

О. П. Мчедлов-Петросян и В. И. Бабушкин на основе теоретических расчетов показали, что в присутствии электролитов объемные изменения коллоидных систем определяются не только величиной осмотического давления, но и толщиной диффузионного слоя коллоидных частиц, зависящей от электрокинетического потенциала. Необходимым условием появления расширения структуры является согласование во времени процесса образования частиц коллоидных размеров (с достаточной концентрацией их) и более крупных частиц в единице объема. При этом процесс образования положительно заряженных продуктов гидратации во времени должен быть согласован с процессом структурообразования системы. Считают, что гидросиликаты кальция имеют отрицательный заряд, что и опреде- [c.361]

Противоионы диффузной части могут обмениваться на другие ионы того же знака. При повышении концентрации раствора противоионы из диффузного слоя как бы вытесняются в адсорбционный слой, и тогда С-по-тенциал может стать равным нулю. В этом случае говорят, что мицелла находится в изоэлектрическом состоянии. Электрокинетический потенциал зависит не только от природы вещества, как термодинамический потенциал, но и от температуры. Электрокинетический потенциал имеет большое значение при характеристике коллоидных систем и, в частности, отражает устойчивость системы. [c.232]

Для объяснения явлений, связанных с процессом ионного обмена, было предложено использовать теорию двойного электрического слоя, выдвинутую Гельмгольцем [235] и видоизмененную позднее другими авторами [202, 522] для объяснения электроки-нетических свойств коллоидов. Хотя результаты обширных исследований электрокинетических свойств различных коллоидных систем, проведенных после первой классической работы в этой области в 1856 г. [235], убедительно доказали, по мнению многих авторов, существование двойного электрического слоя на поверхности большинства коллоидов, вопрос о происхождении и структуре двойного электрического слоя все еще является основной проблемой коллоидной химии. Но классической теории Гельмгольца, двойной слой состоит из двух жестких электрических слоев, аналогичных обкладкам конденсатора. Классическая модель двойного слоя Гельмгольца была модифицирована последующими работами других авторов, которые принимают, что двойной слой состоит из внутреннего неподвижного слоя и диффузного подвижного внешнего слоя зарядов. Существование заряженных слоев обусловлено адсорбированными ионами, которые отличаются от ионов, уже имеющихся во внутренней части коллоида, и определяют большую часть электрокинетических свойств коллоидной системы. Ионы, находящиеся во внешнем диффузном слое коллоида, распространяются во внешнюю жидкую среду. Нри этом нет четкой границы между ионами внешнего диффузного слоя и ионами внешней среды, находящимися с ними в равновесии. Мы можем поэтому принять, что концентрация ионов, из которых состоит диффузный сло11, непрерывно изменяется и зависит от концентрации и значений pH внешнего раствора. Если добавкой посторонних ионов изменить концентрацию ионов во внешнем растворе, то существующее равновесие нарушается и устанавливается новое. Некоторые из новых ионов ири этом входят в диффузный внешний [c.15]

В качестве исследуемой коллоидной системы в первом варианте работы используют латекс. Боковой жидкостью служит дистиллированная вода, в которую добавляют небольшое количество раствора КС1, чтобы электропроводности боковой жидкости и латекса были одинаковыми. Эта боковая жидкость должна быть заранее приготовлена и находиться на рабочем месте. Для изучения влияния концентрации противоионов на электрокинетический потенциал (второй вариант работы) берут исходный латекс и два латекса, содержащих различные концентрации K I или a lj. Для изучения влияния валел1тпости противоионов на электрокинетический потенциал (третий вариант работы) наряду с исходным латексом исследуют латексы, содержащие КС1 и СаС1.2 в одинаковой концентрации. Во втором и третьем вариантах работы боковой жидкостью служит раствор электролита той же концентрации, что концентрация электролита в латексе. Концентрации электролитов указываются преподавателем. [c.102]

Концентрационная коагуляция связана с увеличением концентрации электролита, не вступающего в химическое взаимодействие с компонентами коллоидного раствора. Такие электролиты называют индифферентными они не имеют ионов, способных достраивать ядро мицеллы и вступать в реакцию с потенциалопределяющими ионами. При увеличении концентрации индифферентного электролита диффузный слой противоионов мицеллы сжимается, переходя в адсорбционный слой. В результате уменьщается электрокинетический потенциал и он может стать равным нулю. Такое состояние коллоидной системы называется изоэлектрически м. С уменьшением электро-кинетического потенциала агрегативная устойчивость коллоидного раствора снижается и при критическом значении дзета-потен-циала начинается коагуляция. Термодинамический потенциал при этом не изменяется. [c.331]

SaOf-, S0 ) [50]. Влияние примесей особенно велико в водных системах, но сильно сказывается и в органических средах. Чем больше концентрация дисперсной фазы, тем выше концентрация примесей и удельная электропроводность системы (табл. 3) [42]. С ростом удельной электропроводности увеличивается и доля тока, идущего на мешающие электрофорезу чисто электрохимические процессы на электродах (обычно это выделение водорода и кислорода, а также растворение анода). Кроме того, примеси, изменяя электропроводность раствора и электрокинетический потенциал коллоидных частиц, влияют на агрегативную устойчивость суспензий. [c.11]

Концентрация дисперсной фазы сама по себе также влияет на устойчивость электрофорезной системы и должна быть оптимальной. При разбавлении дисперсии вследствие размывания двойного электрического слоя электрокинетический потенциал возрастает и устойчивость коллоидных систем растет. Однако при очень больших разбавлениях может происходить десорбция ионов с коллоидных частиц, что приведет к падению электрокинетического потенциала и устойчивости. В сильноконцентрированных по диспергированной фазе системах начинают сказываться силы межмолекулярного притяжения, что вызовет склеивание и седиментацию частиц. Особенно заметныл межмолекулярпое притяжение становится при расстоянии между частицами < 100 А. Иногда электрофорезные системы сохраняют устойчивость при очень больших концентрациях коллоидных частиц, когда следовало бы ожидать их коагуляции. Это бывает в тех случаях, когда плотности частиц и раствора близки друг другу (например, при электрофоретическом осаждении нолиакрилонитрила из водного раствора 50]). [c.11]

Отметим некоторые, наиболее характерные свойства электро-кинетического потенциала. Прежде всего его величина зависит от концентрации электролитов, присутствующих в растворе. Увеличение концентрации ионов в растворе влечет за собой уменьшение толщины диффузного слоя и сопровождается уменьшением величины электрокинетического потенциала, между тем как величина термодинамического потенциала ф остается неизменной. Из этого факта становится понятной сущность так называемого изоэлектрического состояния, т. е. такого состояния системы, когда скорость электрофореза (или электроосмоса) становится равной нулю. Это состояние наступает тогда, когда диффузный слой под влиянием прибавляемых электролитов сжимается до толщины б, а -потенциал станет равным нулю. Частица, находящаяся в изоэлектрическом состоянии, не реагирует на электрический ток, в связи с чем возникло представление о разрушающем действии электролитов на коллоидные частицы. Следует учитывать, что такое разряжение частицы не сопровождается снятием с ее поверхности ионов. Число потенциалообразующих ионов остается неизменным, но они оказываются полностью нейтрализованы противоионами, находящимися в непосредственной близости к ядру мицеллы. [c.325]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология