Правило валентности Шульце-Гарди

Коагулирующее действие иона коагулятора тем больше, чем больше его валентность (правило Шульце — Гарди). [c.87]

Коагулирующая способность электролита характеризуется порогом коагуляции, т. е. минимальной концентрацией электролита Б коллоидном растворе, вызывающей его коагуляцию. Порог коагуляции зависит от валентности коагулирующего иона. Эта зависимость выражается правилом значности (правилом Шульце — Гарди). Более строгую, теоретически обоснованную количественную связь между порогом быстрой коагуляции у и валентностью иона выражает правило Дерягина — Ландау [c.105]

Теоретические представления о причинах, обусловливающих устойчивость лиофобных золей, получили дальнейшее развитие в работах Б. В. Дерягина и Л. Д. Ландау. Согласно теоретическим воззрениям и экспериментальным данным Дерягина, пленка жидкости, заключенная между двумя погруженными в нее твердыми телами, оказывает на них расклинивающее давление и тем самым препятствует их сближению. Действие быстро возрастает с утончением пленки и в большой степени понижается от присутствия электролитов. С этой точки зрения коагуляции частичек препятствует расклинивающее действие разделяющих их пленок. Введение электролитов в золь приводит к изменению двойного электрического слоя, сжатию его диффузной части и изменению прочности разделяющих частицы пленок и, тем самым, к нарушению стабильности золя. Стройно развитая математическая теория стабильности и коагуляции Дерягина и Ландау приводит к строгому физическому обоснованию правила валентности Шульце — Гарди и вместе с тем подводит физическую основу под эмпирические закономерности, обнаруженные Оствальдом. [c.341]

Приведенное выражение хорошо объясняет эмпирическое правило Шульце—Гарди. Действительно, для противоионов, имеющих разные валентности (I—И—П1), получаем следующий ряд для Ск [c.241]

Таким образом, эмпирическое правило Шульце—Гарди получило теоретическое обоснование. В то же время следует отметить, что сложные органические катионы (алкалоиды, красители) проявляют высокую коагулирующую способность вне связи с валентностью, т. е. такие ионы не укладываются в рамки правила Шульце—Гарди. [c.436]

Прибавление электролитов согласно теории снижает не общий заряд коллоидной системы (как это предполагалось в адсорбционной теории), а только величину -потенциала до критического значения (см. рис. 39, стр. 95), при котором золь теряет устойчивость и коагулирует. По изменению толщины диффузного слоя в зависимости от концентрации электролита и валентности ионов были подсчитаны соотношения порогов коагуляции, подтверждающие эмпирическое правило Шульце — Гарди. Несовершенство теории Мюллера состоит в том, что она совсем не учитывает адсорбционный эффект внедрения ионов в штерновский слой и не обосновывает значение критического потенциала (ем. гл. IV, 2, 6). [c.117]

На основании сказанного дается хорошее количественное выражение правила валентности Шульца-Гарди. Получается количественное выражение влияния концентрации золя на коагуляционное число, явления зон коагуляции, антагонизма ионов случаи коагуляции. [c.267]

Как видно из данных таблицы, порог коагуляции двухвалентного сульфатного аниона значительно ниже, чем одновалентного аниона хлора коагулирующая же способность двухвалентного аниона оказалась в 50 раз выше коагулирующей способности иона одновалентного, что вполне подтверждает правило валентности Шульце — Гарди. [c.281]

Указанные закономерности получили название правила Шульце — Гарди. В результате проверки и уточнений этого правила накопился большой экспериментальный материал, из которого можно сделать следующий вывод. Значения порогов коагуляции, выраженные в миллимолях электролита на литр раствора, дают значительные колебания для одновалентных ионов — между 25 и 150, для двухвалентных — между 0,5 и 2 и для трехвалентных—в пределах 0,01—0,1. Несмотря на большие отклонения в значениях, существует общая закономерность с повышением валентности иона уменьшается концентрация добавляемого коагулирующего электролита, а соотношение порогов коагуляции для одно-, двух- и трехвалентных ионов соответствует соотношению чисел — сотен, десятков и единиц. [c.113]

Из правила Шульце — Гарди имеются исключения, когда происходят специфическая адсорбция ионов, пептизация осадка (переход коагеля в коллоидный раствор) или, наконец, химическое взаимодействие с ионами двойного электрического слоя мицеллы, например в тех случаях, когда появляется несколько значений порогов коагуляции и зон устойчивости (стр. 97). Ионы водорода и некоторых тяжелых металлов, многие органические катионы (алкалоиды, красители) проявляют коагулирующее действие, несовместимое с их валентностью [c.114]

Коагулирующей частью электролита является тот его ион, который несет заряд, противоположный знаку заряда коллоидной частицы, т. е. для положительных золей, например для золя Ре(ОН)з, коагуляторами являются анионы, а для отрицательных, например для золя АзгЗз, канифоли, целлюлозы, — катионы. Коагулирующая способнЬсть электролита сильно возрастает с валентностью иона — коагулятора ионы высшей валентности имеют порог коагуляции значительно меньше, чем ионы низшей валентности (правило Шульце — Гарди). [c.333]

Еще в 1882 г. Шульце установил, что коагулирующая сила иона тем больше, чем больше его валентность. Эта зависимость была подтверждена Гарди и получила название правила Шульце —Гарди, или правила значности. Это правило не предусматривает прямой пропорциональности между валентностью иона и его коагулирующим действием, коагулирующая сила возрастает гораздо быстрей валентности. Для золя АзаЗз [c.287]

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]

Правило Шульце—Гарди имеет лишь приближенный характер, так как коагулирующее действие зависит не только от валентности ионов например, некоторые органические одновалентные основания (катионы морфина и др.) обладают более сильным коагулирующим действием, чем двухвалентные ионы. При одном и том же анионе пороги коагуляции одновалентных катионов не одинаковы и рас- [c.136]

Экспериментальное исследование процесса коагуляции электролитами привело к установлению эмпирического правила (правило Шульца — Гарди), согласно которому критическая концентрация иона-коагулятора уменьшается с увеличением его валентности для двухвалентного иона порог коагуляции в десятки раз, а для трехвалентного — в сотни раз меньше, чем для одновалентного. Например, для золя АзгЗз, если принять за единицу Скр одновалентного иона, отношение [c.114]

Теория Дерягина — Фервея — Овербека устанавливает, что Ск обратно пропорционально шестой степени валентности коагулирующего иона. Эту же зависимость отражает экспериментально найденное правило Шульце — Гарди. Полученное отличное совпадение хорошо подтверждает правильность теории коагуляции лиофобных золей. [c.111]

Определив из графика область концентраций, где можно ожидать излом на кривой, снимают еще несколько кинетических кривых при концентрациях, лежащих в пределах этой области. Зависимость длительности первой стадии коагуляции от концентрации электролита изображают в виде кривых t = /(С) или =/(lg ). Подобного рода кривые представлены на рис. 14. Находят на них точку излома. Концентрация электролита, соответствующая этой точке, есть ПБК. То же самое проделывают для электролитов с другой валентностью коагулирующего иона. Далее устанавливают соотношение ПБК под влиянием ионов различной валентности и сравнивают его с известным правилом Шульце— Гарди. Как известно, это соотношение является следствием современной физической теории устойчивости лиофобных коллоидов и формулируется как правило обратной пропорциональности коагулирующих концентраций электролитов шестой степени их валентности [c.87]

На многочисленных объектах показано [9, 15—17], что порог коагуляции обратно пропорционален валентности коагулирующих ионов в степени от 5 до 9, часто в степени 6. Наблюдались и более низкие значения показателя степени (2—3). Таким образом, правило Шульце — Гарди предполагает лишь высокую степень зависимости порога коагуляции от валентности (г) противоионов. Тем не менее оно иногда отождествляется с теоретически выведенным законом 2 Дерягина— Ландау. [c.141]

Изменение электрического потенциала в зависимости от концентрации и валентности противоионов, описываемое уравнениями (58) — (64), полуколичественно объясняет правило Шульце — Гарди [206]. [c.81]

Указанное соотношение теоретически обосновывает и подтверждает правило Шульце—Гарди. Найденная количественная пропорция между пороговыми концентрациями коагулирующих ионов разной валентности совпадает со многими экспериментальными данными [23, 24]. Нужно, однако, иметь в виду, что связь между 7 и 2 , выраженная уравнением (IV.1), представляет предельный случай. Теория показывает, что при относительно низких значениях ДП показатель степени у 2 может снизиться до двух. [c.111]

Влияние валентности коагулирующих ионов на порог коагуляции определяется правилом Шульце—Гарди чем больше валентность коагулирующих ионов, тем больше их коагулирующая сила или тем меньше порог коагуляции. Теоретическое обоснование этого правила было дано в 1945 г. Б. В. Дерягиным и Л. Д. Ландау. Найденная ими связь между порогом коагуляции и валентностью коагулирующих ионов выражается в форме [c.346]

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]

Однако в последнее время получены экспериментальные данные, которые указывают на неприложимость в ряде случаев правила Шульце —Гарди в виде закона Дерягина — Ландау На опыте часто наблюдаются значительные отклонения от такой закономерности, а именно, в ряде случаев коагулирующее действие электролитов пропорционально валентности противоионов в степени меньше шести. Согласно И. Ф, Ефремову и О. Г. Усьярову, это отклонение от [c.294]

Механизм защитного действия сводится к образованию ад-сорбцион1Юго слоя защитного коллоида на поверхности частиц гидрофобного золя, сообщающего им свойства самого защитного коллоида. Частицы суспензоидного золя оказываются покрытыми тонкой пленкой, имеющей большое сродство к растворителю и поэтому приобретают в значительной степени свойства молекулярного коллоида. Защищенные золи ведут себя по отношению к электролитам так же, как сами защитные коллоиды. Правило Шульце —Гарди здесь оказывается уже неприменимым, валентность коагулирующего иона оказывает малое влияние на количество электролйта, которое требуется для коагуляции. [c.239]

Приложимость теории Дерягина и правила Шульце — Гарди для коагуляции высокомолекулярных соединений была показана на примере каучуковых латексов при взаимодействии их с электролитами разной валентности (Воюцкий, Нейман, Сандомир-ский). [c.123]

Было обнаружено, что коагулирующее действие электролитов прежде всего определяется величиной заряда тех ионов, знак которых противоположен знаку заряда коллоидных частиц, т. е. совпадает со знаком противоиона коагулирующее действие резко возрастает с увеличением заряда коагулирующего иона. По мере увеличения концентрации электролита заметная коагуляция проявляется только выше некоторой критической концентрации Ск, получившей название порога коагуляции. Отношение порогов коагуляции одно-, двух- и трехзарядных противоионов приближенно равно 1 0,016 0,0015 соответственно обратные величины, получившие название коагулирующей способности, образуют ряд чисел 1 60 700, приблизительно пропорциональных шестой степени валентности коагулирующего иона правило Шульце — Гарди). Было замечено, что вблизи порога коагуляции абсолютная величина -(потенциала, независимо от знака заряда коллоидных частиц, оказывается сниженной примерно до 30 мВ (точнее, находится в пределах от 25 до 50 мВ). Тщательные исследования коагулирующего действия разл ичных электролитов одного валентного типа показали, что они образуют лиотропные ряды, близкие к лио-тролпьш рядам, определяемым по участию в ионном обмене и влиянию электролитов на электрокинетический потенциал (см. 6, гл. VII). [c.295]

Коагуляцию вызывает главным образом один из ионов ирибавлеиного электролита, а именно тот, который нротивоположен по знаку заряда гранул золя. Чем выше валентность коагулирующего иона, тем сильнее выражена его коагулирующая способность и тем ниже порог коагуляции (правило Шульце — Гарди). Влияние валентности ионов сказывается очень сильно. Например, для отрицательного золя АзаЗз коагулирующая способность катиоиов К+, Ва2+ и А1 + выражается соотношением [c.374]

Защищенные золи ведут себя по отношению к электролитам так же, как сами защитные коллоиды. Правило Шульце-Гарди (см. стр. 136) здесь уже неприменимо валентность осаждающего иона имеет сравнительно мало влияния на количество электролита, которое требуется для коагуляции. Это хорошо видно из данных Леба относительно золей коллодия. Тонкая суспензия коллодия в воде может быть получена добавлением воды к ацетоновому раствору коллодия после этого ацетон удаляют отгонкой при пониженном давлении, золь центрифугируют и снова разбавляют водой. Эти золи могут быть защищены, если добавить к ним раствор эмульсоида и дать им стоять в течение ночи, отцентрифу- [c.189]

Устойчивость латекса, сильно зависящая от концентрации водородных ионов, очень велика при высоких значениях pH, очень мала в области pH от 6 до 3 (изоэлектрическая точка частичек соответствует приблизительно pH от 4,5 до 4,8) и снова возрастает при дальнейшем понижении pH. При низких концентрациях водородных ионов (высокие значения pH) электрофорез свидетельствует о том, что частички каучука отрицательно заряжены они движутся в электрическом поле к положительному полюсу по другую сторону от изоэлектрической точки заряд обратный. Электролиты коагулируют суспензию латекса, действуя на нее так же, как на суспензоиды. Осаждающее действие солей на свежий латекс с pH около 7 определяется главным образом валентностью катиона. Так, коагулирующее действие на латекс, разбавленный до концентрации каучука в 1% или ниже, оказывает А12(804)з, при содержании его в количестве 0,0006 эквивалента на литр. Мд304 требуется в 40 раз бопее высокой концентрации, а хлористого щелочного металла в 1000 раз больше. Эти различия в действии катионов подтверждают предположение о природе заряда частичек (правило Шульце-Гарди, стр. 136). Однако, хотя концентрированный латекс требует для коагуляции гораздо больше сернокислого алюминия, чем разбавленный, обычных двухвалентных катионов требуется немного больше или столько же. [c.399]

Наиболее разработанная теория устойчивости ионостабилизированных коллоидных растворов привела к ряду фундаментальных результатов [47]. Теория сильно заряженных золей, рассматривающая только концентрационную коагуляцию, позволила обосновать правило Шульце — Гарди в виде закона 2 Дерягина — Лайдау. При умэ-ренных потенциалах коллоидных частиц пороги коагуляции изменяются с валентностью противоионов по закону 2 , где 2 а 6 [49], что также находится в соответствии. с правилом Шульце — Гарди. Теория позволила обосновать различные закономерности коагулирующего действия смесей электролитов и не находивший р нее никакого объяснения эффект синергизма [50]. Следует также отметить, что на основании теории была показана неправомерность широко распространен- [c.142]

Устойчивость гидрофобных коллоидов зависит главным образом от их электрокинетического потенциала, и коагуляция является результатом с катия двойного слоя ионов и, следовательно, уменьшения электрокинетического потенциала. Так как ионы подвергаются, с одной стороны, влиянию броуновского движения и десорбируются с поверхности коллоидных частиц, а с другой — притягиваются к поверхности кулоновскими силами, то равновесное распределение ионов характеризуется некоторым средним расстоянием мея ду ними и коллоидными частицами. Это среднее расстояние является функцией концентрации как электролита, так и золя, что н определяет правило Бартона — Бишопа, поскольку вполне обоснованно считать, что уменьшение этого расстояния (т. е. сжатие двойного слоя) при определенных условиях в более концентрированных золях оказывается более резко выраженным. Чтобы истолковать правило Шульце — Гарди, часто достаточно предположить, что ионы различной валентности вызывают коагуляцию пропорционально их заряду, и не обязательно принимать, что различна адсорбируемость этих ионов [120]. [c.261]

Коагулирующее действие электролита зависит от валентности тех нонов, которые имеют заряд, противоположный заряду гранулы. Например, на гидрозоль железа наибольшее коагулирующее действие окажут фосфат-ионы РОГ и наименьшее — хлорид-ионы С " (правило Шульце-Гарди). Однако эта закономерность иногда не оправдывается. Коагуляция может возникнуть при смешении золей различных коллоидов, гранулы которых несут взаимно протпвоположные заряды (взаимная коагуляция коллоидов). [c.323]

Систематическое исследование коагу.пирующей способности комплексных катионов различной валентности, а также катионов, различающихся природой центрального иона и составом внутренней координационной сферы, показало, что правило Шульце-Гарди в общем сохраняет силу и для комплексных катионов с достаточно устойчивой внутренней сферой. Абсолютные значения порогов коагуляции для трех-, двух- и особенно одновалентных комплексных катионов снижены по сравнению с приведенными выше значениями для простых ионов. Так, пороговые значения концентрации для четырехвалентных комплексных катионов такие же, как и для простых катионов ( 0,005 ммоль л). Однако для трехвалентных комплексных ионов соответствующая величина близка к 0,02, для двухвалентных к 0,2— 0,1, а для одновалентных к 3 . Метод позволяет следить за изменением состава комплексных ионов, сопровождающимся изменением заряда. Так, наряду с данными, приведенными на стр. 75, можно, например, показать, что в растворе Т11(КОз)4 при С = 10" металл находится не в виде четырехвалентного, а в виде трехвалентного иона (по-видимому, ТЬОН ), которы11 становится четырехвалентным лишь в результате уничтожения гидролиза за счет добавления [c.32]