химический каталог




Курс общей химии

Автор Э.И.Мингулина, Г. Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов

чередь. Ядро коллоидной частицы таких золей имеет собственную гидратную оболочку тМ'/НгО. Формула мицеллы золя

{[(тМ• 1Н20)пА+(п-х)$' ? уН20]х+ + хВ~• гН20}°

Такие коллоидные растворы называют гидрофильными. Гидрофильные коллоидные растворы приближаются по свойствам к истинным растворам. Это, как правило, золи органического происхождения. Коллоидные растворы большинства неорганических веществ имеют гидрофобный характер*.

* Некоторые коллоидные системы являются переходными от гидрофильных к гидрофобным, например золь кремниевой кислоты:

U(mSi02./H20) rtSiO§-2(n-*) Н+ • t/H20]2 + 2хН+ • zH20\°

Агрегативная устойчивость гидрофильных золей особенно велика, так как при наличии защитного действия одноименного заряда коллоидных частиц и общей гидратной оболочки добавляется еще защитное действие гидратной оболочки ядра /Н2О.

Гели и твердые коллоиды. При длительном хранении гидрофильные золи переходят в особое «-студнеобразное» коллоидное состояние. В таком виде их называют гелями. Структура геля такова, что мицеллы не разрушаются, а просто связываются друг с другом, образуя своеобразные ячейки, внутри которых сохраняется среда НгО. Гель можно высушить, превратив его в твердый коллоид (рис. VI.7).

Примером гидрофильного золя может служить золь желатина. В продаже имеется твердый коллоид желатина. При набухании в воде образуется гель. При нагревании геля («студня») образуется золь. Все процессы обратимы:

золь 5=t гель 5=t твердый коллоид

Сохранение во всех состояниях мицеллярной структуры связано с высокой устойчивостью гидрофильной коллоидной системы.

Коагуляция и седиментация. Устойчивость золя можно нарушить, устранив одноименный заряд коллоидных частиц и защитную гидратную оболочку. На границе раздела коллоидная частица — среда устанавливаются два равновесия:

противоионы в коллоидной частице противоионы в среде (1)

вода в коллоидной частице вода в среде (2)

Если сместить равновесие (1) влево, то возрастет число противоионов в коллоидной частице и уменьшится ее заряд. Уменьшение заряда частицы приведет, в свою очередь, к уменьшению числа молекул воды в гидратной оболочке коллоидной частицы, т. е. к смещению равновесия (2) в правую сторону. Устойчивость коллоидной системы нарушится. При некоторых условиях число противоионов в коллоидной частице может стать таким, что их заряд полностью нейтрализует заряд зарядообразующих ионов, т. е. коллоидная частица станет незаряженной. При этом с,-по-тенциал становится равным нулю. Такое состояние коллоидной частицы называется изоэлектрическим состоянием. Гидратная оболочка частицы в изоэлектрическом состоянии в значительной мере разрушена. Коллоидные частицы не защищены и при столкновениях слипаются, укрупняются. Процесс укрупнения частиц, потеря агрегативной устойчивости золя называется коагуляцией. Коагуляция золя приводит к потере его кинетической устойчивости, которая выражается в образовании осадка. Этот процесс называют седиментацией.

Рассмотрим схему нарушения устойчивости коллоидного раствора на примере золя Fe(OH)3:

{[{т?е(ОП)3)п?е3+3{п-х)С\~-уН20] 3*+ + ЗхСГ. 2Н2О)0

На границе раздела дисперсная фаза — дисперсионная среда устанавливаются равновесия согласно (1) и (2):

3{п~х)С\~ЗхС\- (1а)

yH2ozU2o (2а)

Коагуляция золя связана со смещением равновесия (1а) в левую сторону, а равновесия (2а) в правую. Состав частиц при этом изменяется: они теряют заряд и защитную гидратную оболочку:

[(mFe(OH)3)nFe3+3rtCn°

Нейтральные частицы укрупняются (коагулируют) и образуют осадок (седиментируют). Состав осадка

[(mFe(OH)3)«Fe3+3rtCr]2,

где р — число слипшихся частиц в коагуляте.

Один из методов разрушения коллоидной системы — пропускание постоянного электрического тока через коллоидный раствор. При этом происходит электрохимическое снятие заряда с коллоидной частицы на одном из электродов и последующая потеря частицей гидратной оболочки.

Другой метод разрушения коллоидной системы — введение в коллоидную систему твердого электролита или его концентрированного раствора. При этом происходит гидратация ионов электролита за счет молекул НгО из дисперсионной среды. Равновесие (/НгОгНгО нарушается и смещается в сторону пополнения воды в среде: г/НгО—гНгО, что приводит к ослаблению защитной гидратной оболочки частицы. Одновременно смещается противоионное равновесие в сторону увеличения числа связанных противоионов. Это происходит потому, что введение электролита в систему резко повышает концентрацию ионов в дисперсионной среде и они проникают внутрь коллоидной частицы, снижая ее заряд. Результатом смещения указанных равновесий является нарушение устойчивости золя, сопровождающееся его коагуляцией и седиментацией.

Коагуляция в процессе водоподготовки. В природных водах, служащих источником водоснабжения различных промышленных предприятий, всегда содержится некоторое количество органических примесей. Органические примеси, находящиеся в природных водах, создают в основном коллоидные системы. Как правило, их частицы несут отрицательный за

страница 84
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210

Скачать книгу "Курс общей химии" (2.81Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
заказать цветы на сводьбу москва
colors eye free dm 25 blue
киркоров афиша 2016 москва
Фирма Ренессанс: винтовые металлические лестницы - цена ниже, качество выше!

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)