химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

а всегда имеет заряд (в рассматриваемом случае отрицательный).

Остальные противоионы, находящиеся ближе к периферической части мицеллы, образуют диффузный слой мицеллы. Благодаря ослаблению с расстоянием кулоновских и адсорбционных сил эти ионы относительно свободны и в электрическом поле движутся уже к катоду. Граница между диффузным слоем и собственно коллоидной частицей, по которой мицелла «разрывается» при электрофорезе, называется плоскостью или границей скольжения. На рис. VIII, 9 она обозначена пунктирной линией.

Строение мицеллы можно представить также удобной для написания формулой. Например, для золя Agl, межмицеллярной жидкостью которого является слабый раствор Ю, можно написать следующую формулу мицеллы:

мицелла

\т [Agl] пГ. (я - х) К+}*К* 1—*—'

агрегат

ядро

? V ill'

частица

В этой формуле т [Agl] соответствует числу молекул Agl, содержащихся в агрегате мицеллы, nl~ — числу потенциалопреде-ляющих ионов, (п — х) К+ — числу противоионов в непосредственной близости от ядра и л;К+ — числу противоионов, находящихся в диффузном слое. Как правило, т\3?п. Таким же способом можно изображать и мицеллу золя с положительно заряжённой частицей, например мицеллу золя Agl в слабом растворе AgN03:

{т [Agl] nAg+ •(«—*) NO;} JCNO?

Мы рассмотрели строение мицелл, у которых ионогенная часть образуется в результате адсорбции стабилизующего электролита, отличающегося по своей химической природе от вещества дисперсной фазы. В других случаях ионогенная часть мицеллы может образоваться из вещества самого агрегата. Примером такой коллоидной системы может служить достаточно постаревший гидрозоль двуокиси кремния. Поверхность агрегата, реагируя с окружающей его водой, образует метакремневую кислоту H2Si03, которая и будет являться стабилизатором. Строение мицеллы такого золя, очевидно, следует изображать формулой

{т [Si02] «Si023~. 2 (л - х) Н*} 2JCH+

Численный коэффициент 2 перед (п — х) и х в этой формуле поставлен ввиду двухосновности метакремневой кислоты.

При пользовании схемами строения мицелл и их формулами следует помнить, что мицелла лиозоля не является чем-то раз и навсегда сформированным, а может претерпевать самые различные изменения. Так, при введении индифферентного электролита в золь происходит сжатие диффузной части двойного электрического слоя, а следовательно, радиус мицеллы уменьшается. При этом противоионы, находящиеся в диффузном слое, проникают за плоскость скольжения и в результате (п — х) возрастает, а х уменьшается. При достаточном количестве индифферентного электролита ионы диффузного слоя могут полностью перейти в адсорбционный слой и частица окажется лишенной заряда. При этом, например, мицелла золя Agl, для которой стабилизатором является KI, будет иметь вид

т [Agl] пГ • яК+

Кроме того, при введении индифферентного электролита с про тивоионом, отличным от противоиона мицеллы, происходит обмен противоионов.

При введении в золь электролита, один из ионов которого способен достраивать кристаллическую решетку, может изменяться число потенциалопределяющих ионов и даже один потенциалопре-деляющий электролит может замениться другим, т. е. произойдет перезарядка, например, при введении избытка AgN03 к золю Agl, стабилизованному KI.

3. ПРИМЕРЫ ПОЛУЧЕНИЯ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ

Ниже приводятся только наиболее характерные примеры синтеза коллоидных систем, причем основное внимание обращено на сущность способа, а не на его технические подробности, которые можно найти в специальной литературе.

Получение лиозолей методом конденсации. К этой группе синтезов относится получение лиозолей прямой конденсацией, заменой растворителя и путем различных химических реакций.

Примером синтеза прямой конденсацией может служить получение золя ртути. Для этого Нордлунд пропускал пары ртути через слой воды и получал довольно высокодисперсную эмульсию ртути в воде. Аналогичным способом могут быть получены золи серы, селена и теллура. Путем конденсации в жидкости паров меди, серебра, золота и платины, полученных в вольтовой дуге,, можно получить соответствующие золи в воде, спиртах, глицерине или бензоле. Строение мицелл этих золей мало изучено. Стабилизатором при получении всех этих систем служат окислы веществ, получающиеся при соприкосновении их паров с воздухом при высокой температуре. Образование в таких условиях окислов, обладающих свойствами электролитов, подтверждается заметным возрастанием электропроводности системы. Однако более стойкие золи получаются в том случае, если в воду, в которой происходит конденсация паров, вводят стабилизующие электролиты.

Синтез коллоидных систем путем замены растворителя сводится к тому, что вещество, из которого хотят получить золь, растворяют в соответствующем растворителе в присутствии стабилизатора и затем раствор смешивают с другой жидкостью, в которой вещество нерастворимо. В результате этого вещество выделяется из раствора, но ввиду присутствия в системе стабилизатора оно* не выпадает в виде осадка, а образует золь. Таким образом могут быть получены гидрозоли канифоли и серы. Этот же метод Перрен использовал для получения классических дисперсий гуммигута и мастики. Растворителем для этих веществ служит этанол. Стабилизаторами являются примеси, содержащиеся в ничтожных количествах в исходных веществах и спирте (продукты окисления). Строение мицелл полученных таким способом золей еще не изучено, но известно, что во всех случаях коллоидные частицы заряжены отрицательно.

Коллоидные системы можно получить в результате химических реакций почти всех известных типов: реакций обмена, восстановления, окисления, гидролиза и т. д. Следует, однако, заметить, что коллоидные системы при проведении реакций, способных давать золи, образуются не. всегда, а лишь при определенных концентра-" циях исходных веществ, порядке их смешения, температуре и соблюдении некоторых других условий.

В качестве примера получения золя путем реакции двойного обмена можно привести синтез гидрозоля иодида серебра из разбавленных растворов иодида калия и нитрата серебра. Существенно, что при смешении растворов, содержащих исходные вещества в количествах, близких к эквивалентным, золя не получается, а образуется осадок иодида серебра по реакции:

AgN03-i-KI —? AgI|-f-KN03

Если же при смешении одно из исходных веществ взято в избытке, образуется золь. П. П. Веймарн, указавший на особую положительную роль избытка одного из веществ, принимающих участие в образовании коллоидной системы, полагал, что этот избыток необходим для понижения растворимости дисперсной фазы. Однако гораздо более правильно объяснить получение устойчивого золя Agl в присутствии избытка AgN03 или KI тем, что эти электролиты являются стабилизаторами частиц иодида серебра, образуя яа них двойной электрический слой.

Интересно, что устойчивость золя иодида серебра с отрицательно заряженными частицами несколько выше, чем с положительно заряженными. Причина этого заключается в том, что иодид-ионы адсорбируются на агрегатах иодида серебра сильнее, чем катионы серебра *.

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

Скачать книгу "Курс коллоидной химии" (4.52Mb)


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

 

 

Реклама
слесарь по ремонту холодильного оборудования
Рекомендуем в КНС Нева планшет аппле купить - специальные условия для корпоративных клиентов в Санкт-Петербурге!
обучение косметологии с медицинским образованием в подольске
тюнинг гироскутер

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
(02.12.2016)