Существуют пять факторов, которые могут обеспечивать агрегативную устойчивость золя:
электростатический;
адсорбционно-сольватный;
структурно-механический;
энтропийный;
гидродинамический.
Наиболее важным является электростатический фактор устойчивости, обусловленный наличием на поверхности коллоидных частиц ДЭС и электрокинетического потенциала. Снижение величины дзета-потенциала до 0,025-0,040 В приводит к началу коагуляции. Это достигается введением в золь любого сильного электролита. Коагулирующим действием обладает ион, заряд которого по знаку совпадает с зарядом противоиона в ДЭС. Коагулирующее действие иона тем больше, чем больше его заряд (правило Шульце-Гарди) и больше кристаллический радиус.
При действии на золь электролитами может возникать концентрационная или нейтрализационная коагуляция. Концентрационная коагуляция происходит под действием индифферентного электролита вследствие сжатия диффузного слоя противоионов и уменьшения абсолютного значения дзета-потенциала.
Нейтрализационная коагуляция происходит при введении неиндифферентного электролита, который связывает потенциалопределяющие ионы, что приводит к уменьшению абсолютных величин термодинамического и электрокинетического потенциалов.
При действии на золь смеси двух электролитов возможны три случая:
• аддитивное действие (электролиты действуют независимо);
• синергизм действия (взаимное усиление коагулирующего действия);
• антагонизм действия (ослабление коагулирующего действия одного электролита другим).
Теория устойчивости лиофобных золей ДЛФО рассматривает процесс коагуляции как результат одновременного Действия ван-дер-ваальсовых сил притяжения и электростических сил отталкивания между частицами. В зависимости от соотношения этих сил в тонкой прослойке жидкости между сближающимися частицами возникает либо положительное расклинивающее давление, препятствующее соединению, либо отрицательное, приводящее к утончению прослойки жидкости и коагуляции. Теория позволяет рассчитать молекулярную и электростатическую составляющие расклинивающего давления и построить вые потенциальной энергии системы в зависимости от расстояния между частицами. Потенциальный барьер и потенциальные ямы на кривых определяют агрегативную устойчивость и возможность коагуляции золей.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Являются ли коллоидные растворы термодинамически устойчивыми?
2. Чем определяется седиментационная устойчивость дисперсных систем? Являются ли коллоидные растворы седиментационно устойчивыми?
