Властивості і одержання ліофільних (молекулярних) золів

Тиксотропія

Пептизація ліофобних золів

Часто продукт коагуляції ліофобних золів може бути знову переведений в зважений стан шляхом обробки його певним електролітом. Так, зкоагульований золь ферум(ІІІ) гідроксиду можна повернути в вихідний стан, якщо осад Fe(OH)₃ обробити водним розчином ферум(ІІІ) хлориду.

Процес переходу осаду в зважений стан під дією зовнішніх чинників одержав назву пептизації. Речовини, що сприяють переходу осаду в золь, називають пептизаторами. Переважно поптизаторами є електроліти. Однак в деяких випадках пептизуючу дію можуть мати і неелектроліти, наприклад, розчинник.

Пептизація відіграє велику роль в багатьох явищах природи і в техніці.

Наприклад, обробка грунту розчином солі з одновалентним катіоном призводить до пептизації його колоїдної частини. Йони Са²⁺, що містяться в дифузному шарі міцел ґрунтових колоїдів чорноземів, в результаті йонного обміну заміщуються на йони Na⁺, що призводить до пептизації ґрунтових колоїдів і до переходу їх в стан золю. В такому стані колоїди легко вимиваються з верхніх горизонтів грунту в нижні, в результаті чого грунт стає безструктурним. Такі процеси відбуваються в солонцевих грунтах, які містять значну кількість йонів Na⁺. Ось чому ґрунтознавець К.Гедройд назвав кальцій стражем родючості грунту.

Пептизацію використовують також для збільшення тривкості штучно одержаних колоїдних систем, наприклад, при подрібненні речовин в колоїдних млинах.

Явище ізотермічного оборотного переходу „зольLгель” одержало назву тиксотропії (від грецького thixis – торкатись і trophos - змінюватись).

Тиксотропія – явище досить поширене, але тиксотропні структури виникають лише при певних концентраціях колоїдних частинок і електролітів.

Якщо до золю ферум(ІІІ) гідроксиду додати який-небудь коагулятор, наприклад NaCl, в кількості, недостатній для повної коагуляції, в’язкість золю почне збільшуватись і через деякий час він може перетворитись в драглі (гель). При сильному струшуванні гель знову переходить в золь. Однак досить золь залишити на деякий час в спокої, він знову перетворюється в гель.

Деякі грунти під впливом механічної дії розм’якшуються. Це явище пояснюється їх тиксотропністю. Такі грунти називають пливунами. Їх розм’якшення відбувається під дією гідростатичного і гідродинамічного тиску ґрунтових вод.

Як вже відомо, до ліофільних колоїдів належать природні і синтетичні високомолекулярні речовини. Їхні молекулярні маси від десяти тисяч до декількох мільйонів. Молекули цих речовин мають розміри колоїдних частинок. Розбавлені розчини високомо-лекулярних сполук – це істинні розчини, гомогенні системи. Назва „ліофільні колоїди” виникла з помилкового припущення що сильна взаємодія з середовищем зумовлює відмінність їх від ліофобних колоїдів.

Для одержання розчинів молекулярних колоїдів досить привести суху речовину в контакт з відповідним розчинником. Розчинення молекулярних колоїдів проходить через стадію набухання. Підвищення концентрації молекулярних колоїдних розчинів призводить до драгління, тобто перетворення сильно в'язкого, але текучого розчину в твердоподібні драглі, що зберігають форму. Такі осади називають гелями.

Гелі з плином часу змінюють свої властивості – старіють. В процесі старіння на їх поверхні починають з’являтись крапельки рідини, які потім зливаються, утворюючи суцільну рідку фазу. Відбувається розділення драглів на дві фази – дисперсійну і дисперсну. Такий самовільний процес старіння гелю одержав назву синерезису.

Явище синерезису вперше спостерігав Грем в 60-х роках ХІХ ст., пізніше вивчав С.Ліпатов та інші. Їхні дослідження показали, що синерезис можна спостерігати як у типових колоїдів, так і у високомолекулярних сполук, наприклад, желатина, каучуку, деяких барвників.

Дата добавления: 2015-05-24