Химия. Сборник задач и упражнений. Часть I. Лямина Г.В - 64 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

127
7.2.3.3. Электрокинетические явления
Электрокинетическими явлениями называют перемеще-
ние одной фазы относительно другой в электрическом поле и
возникновение разности потенциалов на межфазной границе.
Они возникают благодаря существованию на границе раздела
мицеллы с раствором двойного электрического слоя (ДЭС).
Рассмотрим механизм его формирования.
Возникновение ДЭС обусловлено следующими фактора-
ми: на поверхности твердого тела при его контакте с жидко-
стью возникает избыточный электрический заряд; заря
д ком-
пенсируется присутствующими в растворе ионами противопо-
ложного знака (противоионами) и образуется ДЭС; образование
ДЭС происходит самопроизвольно, благодаря стремлению по-
верхностной энергии к минимуму.
Принято считать, что слой противоионов состоит из двух
частей: адсорбционная часть (плотно прилегающий слой) – слой
Гельмгольца; диффузионная часть, удерживающаяся около по-
верхн
ости только за счет электростатических сил. Между этими
двумя слоями находится
граница скольжения (рис. 7.4.2.1, а).
Рассмотрим строение коллоидной мицеллы на примере
гидрозоля иодида серебра, получаемого взаимодействием раз-
бавленных растворов нитрата серебра и иодида калия:
AgNO
3
+ KI → AgI + KNO
3
.
Коллоидная мицелла золя иодида серебра образована мик-
рокристаллом иодида серебра, который способен к избиратель-
ной адсорбции из окружающей среды катионов серебра Ag
+
или анионов йода I
–
.
Для случая адсорбции электролита
Песковым и Фаянсом
было сформулировано следующее эмпирическое правило: на
поверхности кристаллического твердого тела из раствора
электролита специфически адсорбируется ион, который спо-
собен достраивать его кристаллическую решетку или может
128
образовывать с одним из ионов, входящим в состав кристалла,
малорастворимое соединение.
Если реакция проводится в избытке иодида калия, то ядро
будет адсорбировать ионы йода; при избытке нитрата серебра
микрокристалл адсорбирует ионы серебра. В результате этого
микрокристалл приобретает отрицательный либо положитель-
ный заряд; ионы, сообщающие ему этот заряд, называются по-
тенциалопределяющими, а сам заряженный кристалл – ядром
мицеллы. Заряженное ядро притягивает из ра
створа ионы с про-
тивоположным зарядом – противоионы. Часть противоионов
адсорбируется на поверхности ядра, образуя адсорбционный
слой
противоионов. Ядро вместе с адсорбированными на нем
противоионами называют коллоидной частицей. Остальные
противоионы, число которых определяется, исходя из правила
электронейтральности мицеллы, составляют диффузный слой
противоионов.
Схематически мицелла золя иодида серебра, полученного
в избытке нитрата серебра (потенциалопределяющие ионы –
ионы Ag
+
, противоионы – анионы NO
3
–
),
может быть изображе-
на следующим образом:
{[AgI]
m
nAg
+
(n – x)NO
3
–
}
x+
xNO
3
–
.
При получении золя иодида серебра в избытке иодида калия
коллоидные частицы будут иметь отрицательный заряд. Структу-
ра ДЭС мицеллы в этом случае следующая:
Таким образом, ДЭС – это тонкий слой, формирующийся
на межфазной границе из пространственно разделенных заря-
{[AgI]
m
· nI
–
· (n – x)K
+
}
x
–
· x K
+
ядро слой Гельмгольца
диффузная часть ДЭС
коллоидная частица
граница
скольжения
ДЭС

Страницы