ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Поверхность твердых частиц, находящихся в жидкой дисперсионной среде, приобретает электрический заряд в результате преимущественной адсорбции одного из ионов

Поверхность твердых частиц, находящихся в жидкой дисперсионной среде, приобретает электрический заряд в результате преимущественной адсорбции одного из ионов электролита либо диссоциации поверхностных ионогенных групп. Независимо от механизма возникновения заряда на коллоидной частице возникает двойной электрический слой (ДЭС), состоящий из ионов на поверхности (потенциалопределяющих ионов) и из компенсирующих заряд поверхности ионов (противоионов) в растворе; причем часть противоионов находится в прилегающем к поверхности и прочно связанном с ней адсорбционном слое, а другая часть – в диффузном слое, удаленном от поверхности. Частицу дисперсной фазы вместе с ДЭС называют мицеллой; мицелла является нейтральной.

При движении частицы в растворе происходит разрыв мицеллы на две части: твердую частицу с противоионами адсорбционного слоя, называемую коллоидной частицей, и противоионы диффузного слоя. Границу, по которой происходит разрыв мицеллы, называют границей скольжения. Плоскость скольжения, как правило, не совпадает с границей, разделяющей адсорбционный и диффузный слои, а несколько смещена от нее в сторону раствора. Электрический потенциал на плоскости скольжения называется электрокинетическим или дзета-потенциалом, который отличается от термодинамического потенциала , который определяется зарядом поверхности.

Наличием на частицах дисперсной фазы ДЭС обусловлены электрокинетические явления: электроосмос, электрофорез, потенциал течения и потенциал седиментации.

Интенсивность всех электрокинетических явлений определяется значением дзета-потенциала. Экспериментальное определение скорости переноса в электрическом поле дисперсионной среды (электроосмос) или дисперсной фазы (электрофорез) позволяет определить значение дзета-потенциала.

Введение в золь растворов электролитов приводит к изменению строения ДЭС и, как следствие, значения дзета – потенциала.

В зависимости от природы и концентрации электролита может происходить:

• сжатие ДЭС и уменьшение абсолютной величины дзета – потенциала;

• увеличение абсолютных величин термодинамического и дзета – потенциала;

• перезарядка поверхности частицы.

Значение дзета – потенциала зависит также от величины рН, температуры и природы дисперсионной среды.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Какие вы знаете пути образования ДЭС?

2. Каково строение двойного электрического слоя?

3. В чем состоит отличие электрокинетического потенциала от термодинамического?

4. Какие вы знаете электрокинетические явления? В чем состоит сущность каждого из них?

5. Как экспериментально определяют величину дзета – потенциала?

5. В чем состоят различия неиндифферентного и индифферентного электролитов?

6. Каково строение мицеллы лиофобного золя?

7. В каких случаях при добавлении электролитов происходит перезарядка коллоидной частицы?

8. Напишите формулы мицелл следующих золей:

а) золя карбоната бария ВаСО₃, стабилизированного хлоридом бария;

б) золя сульфида свинца PbS, стабилизированного сульфидом натрия;

в) золя бромида серебра AgBr, стабилизированного нитратом серебра;

г) золя гидроксида железа Fe(OH)₃, стабилизированного Fe(NO₃)₃;

д) золя хлорида свинца РЬС1₂, стабилизированного хлоридом калия;

е) золя сульфата бария BaSO₄, стабилизированного сульфатом калия.

10. Как изменится строение ДЭС и величина дзета-потенциала, если к золю, указанному в пункте д), прибавить:

а) нитрат натрия;

б) эквивалентное количество РЬ(NО₃)₂;

в) избыток Pb(NO₃)₂;

г) иодид натрия;

д) избыток А1(NO₃)₃.

Закончив изучение главы 8, вы должны

1) знать:

• основные положения теории строения ДЭС;

• электрокинетические явления;

• влияние электролитов на строение ДЭС и величину дзета-потенциала;

2) уметь;

• составлять формулы мицелл лиофобных золей;

• предсказывать изменения строения ДЭС и величины дзета-потенциала при действии электролитов,

• изменении концентрации золя и природы дисперсионной среды.