Методы конденсации

Получение дисперсных систем.

В практике чаще всего встречаются гидрофобные коллоиды, поэтому рассмотрим методы по­лучения этих систем.

Химическая конденсация.

Если при химической реакции образуется трудно растворимое соединение, то оно при определен­ных условиях может быть получено в виде коллоидного раствора. Для этого нужно, во-первых вести реакцию в разбавленном раство­ре (чтобы скорость роста кристаллических частиц была невелика), тогда частицы получаются мелкие (10^-7-10^-9м), во-вторых, необходимо одно из реагирующих веществ взять в избытке» чтобы на поверхности кристалла мог образоваться двойной электрический слой - основной фактор агрегативной устойчивости.

Кристалл вместе с двойным электрическим слоем (ДЭС) называ­ется мицеллой.

а) Образование коллоидного раствора АgС1 при избытке KCl.

AgNO₃ + КС1 AgCl + KNO₃

При соблюдении стехиометрии 1:1, образовавшиеся молекулы АgСl окажутся в осадке, т.к. электростатические силы, удерживающие частицы в объеме, отсутствуют. При наличии избытка КС1 на пористой поверхности твердых частиц АgС1 адсорбируются анионы Cl^–, придавая частице отрицательный заряд (селективность к адсорбции анионов хлора намного выше, чем катионов калия и анионов NO₃^–, так как для кристаллической решетки AgCl ионы С1^- роднее, чем иные ионы.

nАgСl + mСl^– [n(АgСl) mСl^-]^m-

Образовавшаяся отрицательная частица притягивает к себе по­ложительные катионы К⁺, образуя коллоидную частицу:

[ n(АgСl) mСl^– ]^m- + (m-x)K⁺ [n(АgСl) mСl^– (m-x)K⁺] ^x-

К отрицательной частице со знаком -X притягиваются катионы К⁺ и образуют внешнюю сферу мицеллы. Поэтому коллоидная частица заряжена, а мицелла электроотрицательна.

[n(АgСl) mСl^– (m-x)K⁺] ^x- + хК⁺ {[n(АgСl) mСl^– (m-x)K⁺] ^{x –} хК⁺}

^{кристалл внутренная противоионы диффуз-}

^{или ядро обкладка ный слой}

коллоидная частица или гранула

МИЦЕЛЛА

В случае избытка АgNO₃ получается мицелла другого строения:

{[n(AgСl) mAg⁺ (m-x)NO₃^-] ^x+ х NO₃^- }

Физическая конденсация. Этот способ может быть осу­ществлен пропусканием паров одного вещества (дисперсная фаза) в другое (дисперсная среда) или заменой растворителя: раствор какого-либо вещества постепенно прибавлять при пе­ремешивании к жидкости, в которой это вещество нерастворимо. При этом происходит конденсация молекул и образование коллоидных ча­стиц (образование гидрозолей серы, фосфора, канифоли, антрацена и др. при вливании воды в спиртовые растворы этих веществ).

Дисперсионные методы.

- Механическое дробление. При механическом дроблении (мельницы, ультразвук, вольтова дуга) образующиеся частицы име­ет тенденцию к слипанию (коагуляции), поэтому дробление ведут в дисперсионной среде в присутствии стабилизаторов (ионы иди ПАВ. Типичным примером является введение различных пластификаторов при приготовлении бетона, приводящее к увеличению срока схва­тывания бетона и увеличения его текучести.

- Физико-химическое дробление (пептизация). В отличие от других методов образования коллоидных растворов, при пептизации не происходит изменения степени дисперсности частиц. Пептизаторы, а точнее их ионы, хорошо адсорбируются на поверхности коллоидных частиц и обуславливают их переход в золь. Типичным примером пептизации является диспергирование студенистого осад­ка Fе(ОН)₃ при действии на него раствора FеС1₃.

Дата добавления: 2015-06-29