Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 10 стр.

      Образование систем высокой дисперсности по конденсационному механизму возмож-
но, если, с одной стороны, возникает большое число зародышей новой, термодинамически
более стабильной фазы, с другой стороны, скорость роста этих зародышей лежит в области
определенных (умеренных) значений.
      Факторы, которые приводят к появлению метастабильности исходной системы, под-
разделяются на две группы: химические, т.е. протекание химических реакции, приводящих
к возникновению высоких концентрации слаборастворимого соединения, и физические, та-
кие как изменения давления, температуры.
      Любая химическая реакция, приводящая к образованию нерастворимого, а в случае
конденсированных фаз, и летучего продукта (или, наоборот, нелетучего - при взаимодейст-
вии газов), может быть использована для получения коллоидной системы.
      К образованию золей приводят различные химические реакции:
      − окисления-восстановления,
      − обмена,
      − гидролиза и др.
      Реакции окисления. Примером таких процессов является образование золя при взаи-
модействии сероводорода, растворенного в гидротермальных водах, с кислородом
      2 H2S + О2 = 2S + 2 H 2O
      Реакции восстановления. Эти реакции лежат в основе многочисленных методов по-
лучения золей золота и серебра при взаимодействии солей этих металлов с различными вос-
становителями: фосфором, таннином, формальдегидом, ацетоном.
      2 KAuO2 + 3 HCHO + K2COз = 2 Au + 3 HCOOK + KHCO з + + H2O
      Реакции обмена. Этим способом получают золи галогенидов, сульфидов, оксидов и
гидроксидов металлов. Характерным примером синтеза золей и использованием реакции об-
мена является получение гидрозолей иодида серебра. Эти золи часто служат моделями при
изучении различных коллоидных процессов.
      Аg N O з + К I = Ag I↓ + K N O з
      Гидролиз солей. Эти процессы широко распространены в природе и имеют важное
значение в технике. Они широко применяются для очистки сточных вод. Примером служит
реакция гидролиза хлорного железа.
                                FeCLз + 3 Н2 0 → Fe (OH)з + 3 НСl
      Образование дисперсной фазы (преимущественно грубодисперсной) при выделении га-
зовой фазы является важным технологическим процессом при получении разнообразных пе-
нобетонов (обычно с выделением СО2 за счет реакции СаСО3 + НС1), пенопластов, микро-
пористой резины и других отвержденных пен). Сходные процессы протекают в хлебопекар-
ном и кондитерском тесте.
      При физической конденсации пути создания метастабильности исходной системы
обычно связаны с изменением температуры, реже - давления в системе, а также состава рас-
творителя.
      Конденсация паров. Сущность метода заключается в том, что в газообразной системе
при изменении температуры давление пара может стать выше равновесного давления пара
над жидкостью или твердым телом и в газовой фазе возникает новая жидкая или твердая фа-
за. Система становится гетерогенной, образуются аэрозоли (туман, дым).
      Замена растворителя. Метод основан на изменении состава среды таким образом, что
химический потенциал компонента в дисперсионной среде становится выше равновесного и
тенденция к переходу в равновесное состояние приводит к образованию новой фазы.
      Так может быть получен золь канифоли. Если насыщенный раствор канифоли в этило-
вом спирте влить в большой объем воды, то полученный раствор в спиртоводной среде ока-
зывается пересыщенным. Пересыщение приводит к агрегированию частиц канифоли, систе-
ма становится гетерогенной, образуется коллоидная система - золь канифоли.
      Таким образом, могут быть получены гидрозоли серы, фосфора, мышьяка, многих ор-
ганических веществ.