Основные диспергационные методы.

Лабораторная работа № 4

КОЛЛОИДНЫЕ РАСТВОРЫ

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Коллоидные системы по размерам частиц дисперсной фазы занимают промежуточное положение между истинными растворами (более 10^-9м) и грубодисперсными системами (10^-5-10^-6м). Они могут быть получены двумя путями: конденсацией молекул или ионов (метод конденсации) и дроблением более крупных частиц до нужной степени дисперсности (метод диспергирования). Известны также случаи самопроизвольного диспергирования дисперсной фазы в дисперсной среде.

Для придания частицам устойчивости против слипания (агрегативной устойчивости) необходимо создание на поверхности частиц защитных слоев: двойных ионных слоев, вызывающих электростатическое отталкивание (электростатический фактор устойчивости), и сольватных, или адсорбционно - сольватных слоев, препятствующих в силу своих особых структурно -механических свойств соприкосновению и слипанию частиц (структурно - механический фактор стабилизации).

Основные диспергационные методы.

1.Механическое диспергирование – измельчение твердых тел в данной среде в присутствии стабилизаторов в шаровых или коллоидных мельницах. А также с помощью вибрационных измельчителей или ультразвука, вольтовой дуги и т.д. Дробление до частиц малых размеров требует большой затраты работы, так как поверхность раздела между фазами в таких системах весьма велика.

2.Физико-химическое дробление рыхлых осадков, в которых имеются отдельные частицы дисперсной фазы, разделенные прослойками дисперсионной среды. Их непосредственному соприкосновению мешают либо двойные ионные слои (они имеют небольшую толщину, но все же не дают частицам слипаться), либо сольватные оболочки, имеющиеся на поверхности частиц. Как первая, так и вторая причина обеспечивают отталкивание частиц на близких расстояниях, тогда как на более далеких преобладают силы межмолекулярного притяжения, не дающие частицам разойтись за счет теплового движения.

Перевести такой осадок в коллоидный раствор (пептизировать) можно

разными способами:

а) адсорбционная пептизация – в этом случае отталкивание частиц осадка друг от друга вызывается двойными ионными слоями, образуемыми на поверхности частиц за счет адсорбции ионов добавляемого электролита -пептизатора;

б) пептизация путем поверхностной диссоциации связана с образованием двойного ионного слоя в результате диссоциации молекул, находящихся на поверхности твердой фазы. Пептизатор в этом случае способствует процессу диссоциации (например, вызывает образование на поверхности частиц растворимых соединений);

в) пептизация путем промывания осадка применяется тогда, когда на поверхности частиц, образующих осадок, есть двойные ионные слои, но они сжаты, так как концентрация электролита достаточно большая. При промывании такого осадка водой концентрация электролита в нем уменьшается, двойные ионные слои увеличивают свою толщину, силы электростатического отталкивания между частицами действуют на более далекие расстояния и вызывают коллоидное растворение осадка.