Химия. Сборник задач и упражнений. Часть I. Лямина Г.В - 66 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

131
и меняется ζ-потенциал. Причем, чем больше заряд противоио-
на, тем сильнее сжимается ДЭС. Если добавить к раствору кол-
лоидных частиц иодида серебра
{[AgI]
m
· nI
–
(n – x)K
+
}
x–
xK
+
электролит, противоионы которого имеют больший заряд, на-
пример, Al(NO
3
)
3
, то можно наблюдать интересное явление –
перезарядку коллоидных частиц. Отрицательные частицы ста-
нут положительными:
{[AgI]
m
· nI
–
(n – x)Al
3+
}
x+
xAl
3+
.
Знак ζ-потенциала также изменится: из отрицательного он
станет положительным.
Неиндифферентными называют электролиты, ионы ко-
торых способны к сорбции данной поверхностью, могут быть
потенциалопределяющими и менять величину термодинамиче-
ского потенциала. По отношению к кристаллу AgI таким элек-
тролитом является, например, КI. В этом случае концентрация
иодид ионов увеличится и потенциал поверхности приобретет
более отрицательное значение.
7.2.3.4. Сорбционные процессы
Сорбционные процессы наиболее характерны для мицел-
лярных и молекулярных коллоидов.
Сорбцией называют любой
процесс поглощения одного вещества (сорбата) другим (сор-
бентом). Если этот процесс происходит на поверхности сорба-
та, то процесс называют адсорбцией; если в объеме сорбента –
абсорбцией. Сорбция может быть как положительной (увели-
чение концентрации сорбата на межфазной границе), так и от-
рицательной (уменьшение концентрации сорбата).
Коллоидные системы имеют межфазную границу диспер-
сионная фаза – диспер
сионная среда. Частицы, расположенные
на поверхности, находятся в другом окружении по сравнению с
частицами, находящимися в объеме фазы, т. е. взаимодейству-
132
ют как с однородными частицами, так и с частицами другого
рода. Следствием этого является то, что средняя энергия g
S
час-
тицы, находящейся на поверхности раздела фаз, отличается от
средней энергии такой же частицы в объеме фазы g
V
(причем
энергия частицы на поверхности может быть как больше, так и
меньше энергии частицы в объеме). Поэтому важнейшей харак-
теристикой поверхностной фазы является
поверхностная энер-
гия G
S
– разность средней энергии частицы, находящейся на
поверхности, и частицы, находящейся в объеме фазы, умно-
женная на число частиц на поверхности N:
G
S
= N
S
(g
S
– g
V
).
Величина поверхностной энергии фазы будет определять-
ся величиной её поверхности S. Поэтому для характеристики
поверхности раздела, отделяющей данную фазу от другой, вво-
дится понятие поверхностного натяжения (σ) – отношение по-
верхностной энергии к площади поверхности раздела фаз:
σ = G
S
/S.
Величина поверхностного натяжения зависит только от при-
роды обеих фаз. Поверхностное натяжение положительно, если на-
ходящиеся на поверхности частицы взаимодействуют с частицами
этой же фазы сильнее, чем с частицами другой фазы (g
s
> g
v
).
Все процессы на межфазных границах, в том числе и сорбци-
онные, протекают только в сторону уменьшения свободной энер-
гии, т. е. в сторону уменьшения поверхностного натяжения. Поэто-
му в случае положительного поверхностного натяжения (σ > 0) фа-
за стремится уменьшить свою поверхность. В случае, если σ < 0,
поверхностная энергия фазы будет уменьшаться при увеличении
площади поверхности.
Если вещество, адсорбир
уясь, понижает поверхностное натя-
жение, его называют поверхностно-активным (ПАВ); если повы-
шает – поверхностно-инактивным (ПИВ). К ПАВ относят, в ос-
новном, мицеллярные коллоиды, к ПИВ – сильные электролиты.

Страницы