Физическая и коллоидная химия. Балдынова Ф.П. - 52 стр.

UptoLike

Составители: 

105 106
для стабилизации, повышения устойчивости образующегося
золя AgI всегда берется небольшой избыток одного из элек-
тролитов. Тогда избыточные над стехиометрией реакции
(II-41), одноименные осадку ионы Ag
+
(в случае избытка в
растворе AgNO
3
) или I
(при избытке KI) будут адсорбиро-
ваться на поверхности осадка AgI, встраиваясь в его кри-
сталлическую решетку. Избыточно адсорбированные ионы
носят название потенциалопределяющих ионов. Они обра-
зуют внутреннюю часть ДЭС. К ним притягиваются элек-
тростатическими силами ионы противоположного знака за-
ряда (противоионы) - NO
3
(в первом случае) или К
+
(во
втором), образуя внешнюю обкладку ДЭС. При этом часть
противоионов будет находиться в растворе у самой поверх-
ности дисперсной фазы (адсорбционный слой), а остальная
часть диффузно распределяется в растворе, образуя «обла-
ко» из противоионов (диффузный слой). Такая коллоидная
частица вместе с противоионами называется мицеллой и в
целом является электронейтральной. Однако сама твердая
фаза в первом случае адсорбции будет заряжена положи-
тельно, а во второмотрицательно.
Строение мицеллы для 1,1-зарядных электролитов
изображают следующей формулой:
{m(AgI) n Ag
+
(n-x) NO
3
-
}
+x
· xNO
3
-
или (II-42)
{m(AgI) n I
-
(n-x) К
+
}
-x
· xК
+
, (II-42а)
где m– количество молекул AgI в частице осадка; n – коли-
чество потенциалопределяющих ионов, адсорбированных
на поверхности твердой частицы осадка; (n-x) – количество
противоионов; x – количество диффузных противоионов.
В этих формулах частички осадка AgI является агрега-
том мицеллы; агрегат вместе с потенциалопределяющими
ионами образуют ядро мицеллы; ядро с плотной частью
противоионов составляют заряженную коллоидную части-
цу, а коллоидная частица вместе с диффузными противоио-
нами образуют мицеллу.
Наличие ЭДС, с одной стороны, обуславливает элек-
трокинетические явления в дисперсных системах, т.е. пере-
движение твердой или жидкой дисперсной фазы под воз-
действием приложенной к системе разности потенциалов. С
другой стороны, в случае принудительного передвижения
частиц или жидкости, в дисперсной системе появляется
электрическое поле.
Так, если пропускать постоянный ток через мицелляр-
ный раствор, то наблюдается направленное движение кол-
лоидных частиц относительно жидкой дисперсионной сре-
ды к катоду (реакция II–42) или к аноду (реакция II–42а).
Это явление получило название электрофореза
. Наблюде-
ние за электрофорезом позволяет по направлению движения
дисперсной фазы определять знак заряда коллоидных час-
тиц.
Если же дисперсной фазе придать неподвижность от-
носительно движущейся жидкости и к такой системе при-
ложить разность потенциалов, то в электрическом поле за
счет движения ионов диффузной части ДЭС происходит
направленное передвижение жидкости к соответствующему
полюсу. Такой процесс называется электроосмосом
. При-
чина электрофореза и электроосмоса, как и других электро-
кинетических явлений, заключается в разноименности заря-
дов твердой и жидкой фазы, движение которых вызывается
приложенной извне разностью потенциалов. Отметим при
этом, что при движении, например, отрицательно заряжен-
ной частицы к аноду диффузные противоионы лишь час-
тично двигаются к катоду, тогда как оставшаяся часть диф-
фузного слоя вследствие значительных электрических и ад-
сорбционных сил в мицелле вместе с ней движется к полю-
су своего знака заряда.
Явление электрофореза и электроосмоса широко при-
меняются в исследовательской и прикладной практике.
Электрофорез белков исследуется, например, для их разде-
для стабилизации, повышения устойчивости образующегося              Наличие ЭДС, с одной стороны, обуславливает элек-
золя AgI всегда берется небольшой избыток одного из элек-      трокинетические явления в дисперсных системах, т.е. пере-
тролитов. Тогда избыточные над стехиометрией реакции           движение твердой или жидкой дисперсной фазы под воз-
(II-41), одноименные осадку ионы Ag+ (в случае избытка в       действием приложенной к системе разности потенциалов. С
растворе AgNO3) или I– (при избытке KI) будут адсорбиро-       другой стороны, в случае принудительного передвижения
ваться на поверхности осадка AgI, встраиваясь в его кри-       частиц или жидкости, в дисперсной системе появляется
сталлическую решетку. Избыточно адсорбированные ионы           электрическое поле.
носят название потенциалопределяющих ионов. Они обра-                Так, если пропускать постоянный ток через мицелляр-
зуют внутреннюю часть ДЭС. К ним притягиваются элек-           ный раствор, то наблюдается направленное движение кол-
тростатическими силами ионы противоположного знака за-         лоидных частиц относительно жидкой дисперсионной сре-
ряда (противоионы) - NO3 – (в первом случае) или К+ (во        ды к катоду (реакция II–42) или к аноду (реакция II–42а).
втором), образуя внешнюю обкладку ДЭС. При этом часть          Это явление получило название электрофореза. Наблюде-
противоионов будет находиться в растворе у самой поверх-       ние за электрофорезом позволяет по направлению движения
ности дисперсной фазы (адсорбционный слой), а остальная        дисперсной фазы определять знак заряда коллоидных час-
часть диффузно распределяется в растворе, образуя «обла-       тиц.
ко» из противоионов (диффузный слой). Такая коллоидная              Если же дисперсной фазе придать неподвижность от-
частица вместе с противоионами называется мицеллой и в         носительно движущейся жидкости и к такой системе при-
целом является электронейтральной. Однако сама твердая         ложить разность потенциалов, то в электрическом поле за
фаза в первом случае адсорбции будет заряжена положи-          счет движения ионов диффузной части ДЭС происходит
тельно, а во втором – отрицательно.                            направленное передвижение жидкости к соответствующему
      Строение мицеллы для 1,1-зарядных электролитов           полюсу. Такой процесс называется электроосмосом. При-
изображают следующей формулой:                                 чина электрофореза и электроосмоса, как и других электро-
          {m(AgI) n Ag+(n-x) NO3- }+x · xNO3- или  (II-42)     кинетических явлений, заключается в разноименности заря-
                       -       + -x    +
            {m(AgI) n I (n-x) К } · xК ,          (II-42а)     дов твердой и жидкой фазы, движение которых вызывается
где m– количество молекул AgI в частице осадка; n – коли-      приложенной извне разностью потенциалов. Отметим при
чество потенциалопределяющих ионов, адсорбированных            этом, что при движении, например, отрицательно заряжен-
на поверхности твердой частицы осадка; (n-x) – количество      ной частицы к аноду диффузные противоионы лишь час-
противоионов; x – количество диффузных противоионов.           тично двигаются к катоду, тогда как оставшаяся часть диф-
      В этих формулах частички осадка AgI является агрега-     фузного слоя вследствие значительных электрических и ад-
том мицеллы; агрегат вместе с потенциалопределяющими           сорбционных сил в мицелле вместе с ней движется к полю-
ионами образуют ядро мицеллы; ядро с плотной частью            су своего знака заряда.
противоионов составляют заряженную коллоидную части-                 Явление электрофореза и электроосмоса широко при-
цу, а коллоидная частица вместе с диффузными противоио-        меняются в исследовательской и прикладной практике.
нами образуют мицеллу.                                         Электрофорез белков исследуется, например, для их разде-

                                                         105   106