химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

ии представить как взаимодействие двойного электрического слоя Гуи — Чэпмена и дипольной структуры (рис. VII, 14).

Аналогичные взаимодействия .наблюдаются и у магнитных дисперсных частиц

3. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ

Поскольку ^-потенциал в некоторых случаях является величиной, характеризующей устойчивость коллоидной системы, весьма важно рассмотреть влияние на него таких факторов, как введение в систему электролитов, изменение рН, концентрации раствора, температуры и т. д.

Влияние индифферентных электролитов. Рассмотрение влияния различных факторов на ^-потенциал целесообразно начать с наиболее простого и практически чрезвычайно важного случая — введения в систему инди^.фершхных электролитов т. е. электролихов» не имеющих ионов, способных^ достраивать кристаллическую решетку коллоидной частицк. Следует указать, "что именно введением индифферентных электролитов на практике чаще всего пользуются для коагуляции коллоидных систем.

Как уже было показано, индифферентные электролиты не могут сколько-нибудь существенно изменить общий скачок потенциала коллоидных частиц, а электрокинетический потенциал такие электролиты в общем случае снижают в результате увеличения концентрации противоионов и сжатия двойного электрического слоя.

При введении индифферентных электролитов следует различать два случая: 1) в систему вводится электролит, один из ионов которого одинаков с противоионами, 2) в систему вводится электролит, не имеющий общих ионов с электролитом — стабилизатором.

Первый случай рассмотрен при обсуждении теорий Гуи — Чэпмена и Штерна. Очевидно, по мере увеличения содержания в системе такого электролита толщина двойного электрического слоя стремится стать равной толщине адсорбционного слоя за счет сжатия диффузного слоя. В результате ^-потенциал понижается, пока не станет равным нулю, что будет отвечать так называемому изо электрическому состоянию системы.

Второй случай, когда в систему вводится электролит, не содержащий обоих ионов с электролитом — стабилизатором, отличается от первого только тем, что здесь имеет место явление обмена противоионов коллоидной частицы на эквивалентное число одинаковых по знаку ионов введенного электролита. Наиболее простой обмен ионов происходит, когда на поверхности твердой фазы имеется двойной электрической слой типа Гуи — Чэпмена, т. е. когда можно пренебречь специфическим адсорбционным потенциалом ионов. Очевидно, при этом обмен будет определяться только валентностью ионов. Например, если отрицательно заряженная дисперсная фаза находится в растворе, содержащем два вида одновалентных катионов, то отношение концентраций этих ионов в любой точке двойного сдоя должно быть тем же, что и их отношение в глубине раствора. Ионньш обмен, очевидно, будет подчиняться закономерности, аналогичной уравнению Б. Ц. Никольского (VI, 6):

gxig2 = k(cjc2) (VII, 32)

где g\ и g2 — концентрация ионов / и 2 электролита в двойном слое; сх и а — концентрация этих ионов в растворе.

Если валентность противоионов неодинакова, то равновесие при обмене значительно смещено в сторону катиона с более высокой валентностью, который в большем количестве накапливается в местах с отрицательным потенциалом. 4

При наличии специфической адсорбции ионов ионный обмен сильно усложняется. При этом ионь1 одной и той же валентности по сво'ей способности переходить в двойной электрический слой располагаются в те же ряды, которые уже были приведены при обсуждении зависимости толщины двойного электрического слоя от природы образующих его ионов.

Предложено большое число уравнений для количественного описания ионного обмена, учитывающих специфическую адсорбцию ионов. Наиболее общим из таких уравнений, приложимым только к обмену иоиов одинаковой валентности, является следующее:

gitgt-nctfc) (vii, зз)

В этом уравнении коэффициент f является величиной, обусловленной различием специфических адсорбционных потенциалов 0j и 82 обоих иоиов:

,-„p.[i!^L] (VII.34)

При очень большом адсорбционном потенциале ионы, заряд которых по знаку противоположен заряду дисперсной фазы, могут вызвать перезарядку коллоидных частиц. Это явление было рассмотрено при изложении теории Штерна.

* На рис. VII, 15 по оси ординат вверх от нуля отложены отрицательные значения ^-потенциала, а вниз от нуля — его положительные значения. Такой прием графического изображения часто применяется в коллоидной химии в связи с тем, что в большинстве коллоидных систем частицы заряжены отрицательно*

На рис. VII, 15 в качестве примера приведены кривые, характеризующие изменение ^-потенциала стекла при введении в коллоидный раствор различных электролитов * (данные заимство-.

ваны из работы Ратджерса и Де Смета). Как можно видеть, электролиты с одно- и двухвалентными катионами (кривые 1, 2) только понижают ^-потенциал отрицательно заряженной стеклянной поверхности, в то время как электролиты с трех- и четырехвалентным катионом вызывают перезарядку (кривые 3, 4, 5).

Рассматривая влияние индифферентных электролитов, мы принимали, что на электрокинетический потенциал оказывают влияние ионы, заряд которых противоположен по знаку заряду коллоидной частицы и одинаков с зарядом противск ионов Возникает вопрос, могут ли влиять на ^-потенциал ионы вводимого индифферентного электролита, заряженные одноимеиио с коллоидной частицей (так называемые сопутствующие или побочные ионы). На этот вопрос исследователя отвечают по-разному, но во всяком случае, если эти ионы и влияют на электрокинетический потенциал, то незначительно. К этому вопросу мы возвратимся в гл. IX.50

'100

+ SO

4I00L

i

Рис. VII, 16. Влияние иеиндифферентиого электролита иа <р<г и ?потенциалы:

1—кривая падения потенциала в двойном электрическом слое до введения электролита; 2~- то же после введения неиндиффе-реитиого электролита; 9—то же после введения значительного количества иениднф-фереитиого электролита.

Рис. VII, 17, Зависимость потенциала фо (кривая /) и- ^-потенциала (криваи 2) частиц золя Agl от логарифма концентрации иодид-иоиов в растворе.

Влияние неиндифферентных электролитов. Влияние электролита, один из ионов которого способен достраивать кристаллическую решетку дисперсной фазы, заключается в том, что потенциал-определяющий ион этого электролита может повышать потенциал соо, а находящийся с ним в паре ион, одноименный с зарядом противоиона, способен сжимать двойной электрический слой. При малых концентрациях неиндифферентного электролита проявляется, в основном, первая тенденция, связанная с поверхностным действием иона, способного достраивать кристаллическую решетку. При больших концентрациях, когда достройка кристаллической решетки завершена, превалирует вторая тенденция. Поэтому при введении в систему все возрастающих количеств неиндифферентного электролита ^-потенциал сначала возрастает, а потом падает, проходя через максимум, Это видно из схемы, представленной на Рис. VII, 16.

7 Зак. 664

19$

На рис. VII, 17 приведены данные Трельстра и Кройта, характеризующие изме

страница 64
< 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

Скачать книгу "Курс коллоидной химии" (4.52Mb)


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

 

 

Реклама
курсы кондиционерщиков в симферополе
цветные линзы для серых глаз фото до и после
СT 4050 Т
информативные таблички светящиеся

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
(08.12.2016)