Практическое руководство к лабораторным работам по коллоидной химии. Горбачук В.В - 4 стр.

UptoLike

Следовательно, к уменьшению свободной поверхностной энергии
системы могут вести два пути:
1) S
1,2
= const, dS
1,2
= 0, S dσ < 0, σ min
- самопроизвольное уменьшение поверхностного натяжения,
2) σ = const, dσ = 0, σ dS < 0, S
1,2
min
- самопроизвольное уменьшение поверхности раздела фаз в системе.
Следовательно, любая коллоидная система термодинамически
неустойчива, в ней возможны самопроизвольные процессы, приводящие к
уменьшению поверхностного натяжения
и суммарной поверхности
раздела.
Под устойчивостью дисперсной системы понимают способность
дисперсной фазы сохранять состояние равномерного распределения в
дисперсионной среде. Н. П. Песков ввел понятия об агрегативной и
молекулярно-кинетической устойчивости. Коллоидные системы обладают
высокой кинетической устойчивостью. Нарушение их устойчивости
происходит, главным образом, вследствие слипания частиц. Слипшиеся
частицы образуют рыхлые агрегаты
неправильной формы. Процесс
образования таких агрегатов носит название коагуляции. Коагуляция
может наступить при действии на коллоидную систему таких различных
по своей природе факторов, как длительный диализ (очистка золей),
добавление неэлектролитов, действие света, встряхивания, но наиболее
важным фактором для коагуляции гидрофобных золей является действие
электролитов. Коагулирующей частью электролита служит один из его
ионов. Коагуляция золей начинается при концентрациях электролитов
выше некоторой критической, называемой порогом коагуляции (обычно
выражается в ммоль/л или мг-экв/л).
Согласно правилу Шульце - Гарди (правило значности), при
коагуляции золя электролитами коагулирующий ион имеет заряд,
противоположный заряду коллоидной частицы; а порог коагуляции при
этом тем меньше, чем выше валентность
коагулирующего иона.
Устойчивость золя при концентрации электролита ниже порога
коагуляции обусловлена наличием высокого потенциального барьера,
препятствующего сближению коллоидных частиц, возникновение
которого связано с взаимодействием двойных электрических слоев
сближающихся частиц. Увеличение концентрации электролитов выше
порога коагуляции ведет к сжатию двойного электрического слоя,
понижению энергетического барьера, препятствующего слипанию частиц
при их столкновении,
и началу коагуляции.
Весьма своеобразно коагулирующее действие проявляется у
органических ионов. Положительно заряженные одновалентные ионы
алкалоидов и красителей действуют гораздо сильнее, чем
соответствующие им по валентности ионы неорганических электролитов.
     Следовательно, к уменьшению свободной поверхностной энергии
системы могут вести два пути:

1) S1,2 = const, dS1,2 = 0, S dσ < 0,   σ → min

- самопроизвольное уменьшение поверхностного натяжения,
2) σ = const, dσ = 0, σ dS < 0, S1,2 → min


- самопроизвольное уменьшение поверхности раздела фаз в системе.
      Следовательно, любая коллоидная система термодинамически
неустойчива, в ней возможны самопроизвольные процессы, приводящие к
уменьшению поверхностного натяжения и суммарной поверхности
раздела.
      Под устойчивостью дисперсной системы понимают способность
дисперсной фазы сохранять состояние равномерного распределения в
дисперсионной среде. Н. П. Песков ввел понятия об агрегативной и
молекулярно-кинетической устойчивости. Коллоидные системы обладают
высокой кинетической устойчивостью. Нарушение их устойчивости
происходит, главным образом, вследствие слипания частиц. Слипшиеся
частицы образуют рыхлые агрегаты неправильной формы. Процесс
образования таких агрегатов носит название коагуляции. Коагуляция
может наступить при действии на коллоидную систему таких различных
по своей природе факторов, как длительный диализ (очистка золей),
добавление неэлектролитов, действие света, встряхивания, но наиболее
важным фактором для коагуляции гидрофобных золей является действие
электролитов. Коагулирующей частью электролита служит один из его
ионов. Коагуляция золей начинается при концентрациях электролитов
выше некоторой критической, называемой порогом коагуляции (обычно
выражается в ммоль/л или мг-экв/л).
      Согласно правилу Шульце - Гарди (правило значности), при
коагуляции золя электролитами коагулирующий ион имеет заряд,
противоположный заряду коллоидной частицы; а порог коагуляции при
этом тем меньше, чем выше валентность коагулирующего иона.
      Устойчивость золя при концентрации электролита ниже порога
коагуляции обусловлена наличием высокого потенциального барьера,
препятствующего сближению коллоидных частиц, возникновение
которого связано с взаимодействием двойных электрических слоев
сближающихся частиц. Увеличение концентрации электролитов выше
порога коагуляции ведет к сжатию двойного электрического слоя,
понижению энергетического барьера, препятствующего слипанию частиц
при их столкновении, и началу коагуляции.
      Весьма своеобразно коагулирующее действие проявляется у
органических ионов. Положительно заряженные одновалентные ионы
алкалоидов и красителей действуют гораздо сильнее, чем
соответствующие им по валентности ионы неорганических электролитов.