Коллоидная химия | страница 72

1 стадия - скрытая коагуляция. На этой стадии частицы укрупняются, но еще не теряют своей седиментационной устойчивости.

2 стадия - явная коагуляция. На этой стадии частицы теряют свою седиментационную устойчивость. Если плотность частиц больше плотности дисперсионной среды, образуется осадок.

Причины коагуляции многообразны. Едва ли существует какое-либо внешнее воздействие, которое при достаточной интенсивности не вызывало бы коагуляцию.

К таким воздействиям относятся:

изменение температуры;

действие электрического и электромагнитного полей;

действие видимого света;

облучение элементарными частицами;

механическое воздействие;

добавление электролитов и др.

Все эти воздействия, различные по характеру, обладают общим свойством - они уничтожают энергетический барьер (потенциальный барьер коагуляции

) или значительно его снижают, и метастабильная система - коллоидный раствор в процессе коагуляции переходит в более устойчивое состояние.

Наибольший практический интерес вызывает коагуляция электролитами.

ПРАВИЛА КОАГУЛЯЦИИ

1. Все сильные электролиты, добавленные к золю в достаточном количестве, вызывают его коагуляцию,

Минимальная концентрация электролита, при которой начинается коагуляция, называется порогом коагуляции

.

Иногда вместо порога коагуляции используют величину

, называемую коагулирующей способностью. Это объем золя, который коагулирует под действием 1 моля электролита:

Значит, чем меньше порог коагуляции, тем больше коагулирующая способность электролита.

2. Коагулирующим действием обладает не весь электролит, а только тот ион, заряд которого совпадает но знаку с зарядом противоиона мицеллы лиофобного золя. Этот ион называют ионом-коагулянтом.

3. Коагулирующая способность иона-коагулянта тем больше, чем больше заряд иона.

Количественно эта, закономерность описывается эмпирическим правилом Шульце-Гарди.

где - постоянная для данной системы величина; Z - заряд иона-коагулянта;

- порог коагуляции однозарядного, двухзарядного, трехзарядного иона-коагулянта.

4. Коагулирующая способность иона при одинаковом заряде тем больше, чем больше его кристаллический радиус. Поэтому коагулирующая способность органических ионов больше по сравнению с неорганическими ионами.

Для однозарядных неорганических катионов коагулирующая способность убывает в следующем порядке:

Этот ряд называется лиотропным.

При увеличении концентрации иона-коагулянта дзета-потенциал мицеллы золя уменьшается по абсолютной величине. Коагуляция может начинаться уже тогда, когда дзета-потенциал снижается до 0,025-0,040 В (а не до нуля).