Химия. Лабораторные работы для студентов всех специальностей. Часть III. Васильченко Л.М - 12 стр.

UptoLike

Рубрика: 

12
называютсядисперсной фазой. Обязательным условием получения дисперсных
систем является взаимная нерастворимость дисперсной фазы и дисперсионной
среды.
Дисперсные системы, в соответствии с их промежуточным положением
размеров частиц дисперсной фазы между молекулами (10
-7
– 10
-8
см) и
крупными телами (> 10
-2
см), могут быть получены двумя путями: 1) методами
диспергирования, т.е.измельчения крупных тел; 2)методами конденсации, т.е.
получения частиц дисперсной фазы за счет агрегации молекул или ионов,
происходящей при замене «хорошего» растворителя «плохим» или в ходе
разнообразных химических реакций (ионообменных или окислительно-
восстановительных) с образованием труднорастворимых продуктов.
Вследствие того, что
в дисперсных системах всегда имеется обширная по
величине поверхность раздела между дисперсной фазой и дисперсионной
средой, для образования которой необходимо затратить энергию, данные
системы являются в основном термодинамически неустойчивыми и нуждаются
для своего сколько-нибудь длительного существования в стабилизации.
Для неорганических золей часто применяют электростатический метод
стабилизации. Он заключается в том
, что реакции в методе химической
конденсации проводят при избытке одного из исходных веществ. Тогда после
реакции в дисперсионной среде будут содержаться ионы, одноименные с теми,
которые образуют ядро частицы ( или мицеллы)дисперсной фазы. Эти
одноименные ионы достраивают ядро мицеллы, сообщая ему электрический
заряд. Например, если проводить реакцию между нитратом серебра
и хлоридом
калия в избытке KCl, то образующуюся мицеллу можно схематически
изобразить следующим образом:
{[AgCl]
m
·nCl
-
(n-x)K
+
}
-x
·xK
+
В квадратных скобках изображено ядро мицеллы, все остальное
представляет собой двойной электрический слой на границе раздела фаз,
причем, внутри фигурных скобок изображена его адсорбционная часть, за счет
которой частица дисперсной фазы приобретает электрический заряд, в данном
случае отрицательный. За фигурными скобками изображена диффузная часть,
которая состоит из ионов противоположного знака (
противоионов), в
рассматриваемом случаеиз катионов К
+
. Диффузная часть является
нестабильной, ионы в ней могут обмениваться на ионы одноименного знака,
добавленные в дисперсионную среду.
Существование на поверхности частиц дисперсной фазы одноименного
электрического заряда приводит к их взаимному отталкиванию при сближении,
вследствие чего данная система является агрегативно устойчивой. Однако, при
добавлении в систему какого-либо электролита концентрация противоионов
увеличивается, что ведет к сжатию двойного электрического слоя и утрате
частицей заряда. Незаряженные частицы не защищены и при столкновениях
слипаются, укрупняются и теряют агрегативную устойчивость. Этот процесс
называется коагуляцией.