Свойства коллоидных систем

1) Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем (связаны с движением частиц).

а) Свойства, связанные с тепловым движением частиц – броуновское движение, диффузия, осмотическое давление, температуры замерзания, кипения и др. –

б) Седиментация – оседание коллоидных частиц под действием силы тяжести. Седиментационное равновесие используется в диагностике, например, определение СОЭ –

2) Оптические свойства коллоидных систем (Закон Рэлея).

Путь светового луча, проходящего через прозрачный коллоидный раствор, на темном поле, становится видимым – наблюдается конус Тиндаля. При пропускании света через истинные растворы конус Тиндаля не наблюдается – они прозрачные. При пропускании света через взвесь частицы отражают свет, наблюдается освещенность всего раствора, и они выглядят мутными.

Кроме того, окраска бесцветного золя зависит от освещения: в отраженном свете сине-голубой цвет, в проходящем свете – желто-красный. Наблюдается опалесценция (переливчатое свечение).

Использование оптических свойств коллоидных систем: нефелометрия - измерение концентрации по рассеянию света опалесцирующими растворами, турбодиметрия - измерение концентрации по мутности, ультрамикроскопия – изучение концентрации, формы и размеров частиц.

3) Электрокинетические свойства коллоидных систем.

Электрофорез – движение заряженных частиц дисперсной фазы относительно дисперсионной среды под действием внешнего электрического поля.

Электроосмос – движение дисперсионной среды относительно дисперсной фазы под действием внешнего электрического поля.

4) Устойчивость коллоидных растворов (метод. рук-во, стр. 167-168)

а) седиментационная (молекулярно-кинетическая) устойчивость характеризует способность частиц дисперсной фазы находиться во взвешенном состоянии и не оседать под действием сил тяжести.

б) агрегативная устойчивость характеризует способность частиц дисперсной фазы противодействовать их слипанию между собой и тем самым сохранять свои размеры.

Коагуляция - нарушение агрегативной устойчивости, процесс укрупнения частиц (лат. coagulatio – свертывание, сгущение). Две стадии коагуляции:

скрытая коагуляция, она не сопровождается внешним изменением системы. На этой стадии час­тицы укрупняются, но еще не теряют своей седиментационной устойчивости.

явная коагуляции - наблюдается изменение окраски, помутнение, агрегаты частиц всплывают или выпадают в осадок, вследствие седиментации. Частицы становятся крупными и не участвуют в броуновском движении.

Коагуляция может происходить самопроизвольно (старение), но чаще всего она вызвана внешними признаками.

Причины коагуляции:

1. повышение концентрации золя,

2. изменение температуры,

3. механическое воздействие,

4. облучение,

5. длительный диализ или ультрафильтрация,

6. действие электролитов, неэлектролитов,

7. смешение двух золей с различными знаками заряда

8. действие электрического или электромагнитного поля.

Порог коагуляции – минимальная концентрация электро­лита, при которой наступает коагуляция. С_п или γ

, где

C_п(Х) – порог коагуляции, ммоль/л (миллимоль электролита на 1л золя).

С_эл – исходная концентрация, моль/л;

V_эл – наименьший объем раствора электролита, вызывающий коагуляцию, л;

V_{колл.р-ра} – объем коллоидного раствора, л.

Коагулирующая способность – К.С. (л/моль).

1. Правило Шульце – Гарди: Коагулирующим действием обладает не весь электролит, а тот ион, заряд которого противоположен заряду коллоидной частицы (гранулы) или совпадает с зарядом противоионов. Этот ион называют ионом-коагулянтом. Коагулирующее способность ионов-коагулянтов растет с увеличением заряда ионов: пропорционально шестой степени заряда иона. К.С. = f(z⁶).

3. При коагуляции электролитами возможны процессы:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: