Диализ коллоидных систем

Для очистки коллоидного раствора от примесей электролитов применяется метод, называемый диализом. Сущность диализа заключается в том, что коллоидный раствор с содержащимися в нем примесями электролитов отделяется от чистого растворителя (вода) полупроницаемой перегородкой (мембраной). Молекулы и ионы, обладающие способностью проницаемости через такую перегородку, переходят в растворитель, пока не установится равновесие между концентрацией молекул и ионов по обе стороны перегородки. Обновляя все время растворитель, добиваются очистки золя от примесей.

Для диализа обычно применяют полупроницаемые перегородки, изготовляемые из коллоидных плёнок, плёнок из ацетилцеллюлозы, целлофана и других материалов. Наряду с этим применяют также естественные полупроницаемые перепонки, как, например, свиной или бычий пузырь. Однако искусственно полученные плёнки обладают тем преимуществом перед естественными, что их можно изготовить с любой заданной проницаемостью.

Обычно простой диализатор (рис. 2) для очистки коллоидного раствора представляет сосуд, у которого вместо дна прикреплена мембрана.

Рис. 2. Простейший диализатор

В сосуд примерно до половины наливают коллоидный раствор, подлежащий очистке, после чего сосуд с золем погружают в сосуд, наполненный чистой водой или той же жидкостью, в которой приготовлен золь.

Чтобы содержимое диализатора сообщалось с чистым растворителем только через поры мембраны, необходимо, чтобы мембрана плотно прилегала к краям сосуда. Не рекомендуется закреплять мембрану шпагатом или нитками, так как при их затягивания можно повредить мембрану; лучше применять эластичные резиновые тяжи или тонкие резиновые трубки.

В целях ускорения диализа в случае очистки золя от электролитов применяют иногда электродиализ – диализ при разности внутреннего и внешнего давления или пользуются для этого электродиализаторами, в которых диализ проводится под воздействием постоянного электрического тока. Устройство диализатора показано на рис.3.

Рис. 3 Схема электродиализатора. M₁ M₂ – мембрана.

В качестве полупроницаемых перегородок применяются ультрафильтры, полученные из коллодия.

Источником тока служит постоянный электрический ток 120–220 В, плотность тока не должна превышать 10 мА/см².

Опыт № 2. ДИАЛИЗ ЗОЛЯ ОКСОГИДРОКСИДА ЖЕЛЕЗА

В диализатор (рис. 2) наливают коллоидный раствор оксогидроксида железа и опускают в дистиллированную воду. Через каждые 15–20 минут определяют наличие ионов хлора в воде, находящейся во внешнем сосуде. Эту воду время от времени заменяют новой, достигая, таким образом, наиболее полного удаления ионов хлора. По понятым причинам менять наружную воду в начале диализа следует чаще, чем в конце. Диализ заканчивают, когда качественная реакция на удаленное вещество дает отрицательный результат.