Читайте также:
|
|
Образование атмосферного тумана является одним из примеров образования коллоидных систем конденсацией. Методы конденсации очень распространенные в практике приготовления коллоидных растворов
Методы химической конденсации. Конденсация может происходить как химический процесс, когда при химической реакции образуется новая фаза, нерастворенная в данной среде. Это могут быть реакции восстановления, окисления, обмена и гидролиза.
1. Реакции восстановления. В фармацевтической практике гидрофобные золи благородных металлов (серебра, золота, платины) получают восстановлением соответствующих солей этих металлов. Например, золь металлического серебра можно получить восстановлением разбавленного раствора нитрата серебра формальдегидом (или танином) в щелочной среде.
2. Реакции окисления. Этим методом очень просто получить золь серы путем окисления сероводорода кислородом воздуха или сернистым газом. В растворе образуется голубой коллоидный раствор элементарной серы:
3. Реакции двойного обмена. Этот метод является одним из самых простых и распространенных для получения золей труднорастворимых веществ (сульфидов, галогенидов, гидроксидов и т.д.). Как правило, стабилизатором является избыток одного из реагентов.
Например, при смешивании растворов AgNO3 и KI, когда первый взят в избытке, как стабилизатор, осадок AgI, который образуется сначала по реакции:
AgNO3 + KI → AgI↓ + KNO3
переходит в коллоидное состояние, образовывая мицеллу. Согласно с мицелярной теорией строения коллоидных растворов, золь состоит из структурных частиц дисперсной фазы – міцел и мицелярной жидкости. Мицелла имеет значительно более сложное строение, чем молекула.
В первом приближении в структуре мицелы можно выделить три основные части: ядро, адсорбционный и диффузный слои ионов.
Основу коллоидных частиц золя иодида серебра составляют молекулы малорастворимого AgI, совокупность которых (m молекул) образует агрегат:
(mAgI) – агрегат.
На поверхности агрегата избирательно адсорбируются те ионы стабилизатора, которые могут достраивать кристаллическую решетку твердой фазы. Эти ионы определяют знак и величину потенциала поверхности и поэтому их называют потенциал определяющими ионами. Если реакция происходит при избытке AgNO3, то на поверхности агрегата (m AgI) возникает положительно заряженный слой n ионов Ag+ (потенциал определяющие ионы). Агрегат с этими ионами называют ядром:
[(mAgI) nAg+]n+ - ядро.
Под действием электростатических сил к поверхности ядра притягиваются ионы стабилизатора противоположного знака (в данном случае, NO3-), которые называют противоионами. Часть противоионов (n-x) NO3-, содержится на достаточно близком расстоянии от него и образует адсорбционный слой противоионов. Ядро вместе с адсорбционным слоем противоионов образует коллоидную частицу – гранулу, знак заряда которой определяется знаком заряда потенциал определяющих ионов:
{[(mAgI) nAg+]n+ (n-x) NO3-}x+ - гранула.
Оставшиеся х-противоионы, которая необходимы для полной компенсации заряда поверхности, слабее связанная с ядром, постепенно диффундирует в направлении раствора и образует диффузный слой. Суммарный заряд всех протовоионов равняется величине заряда поверхности ядра, то есть суммарному заряду потенциал определяющих ионов. Гранула вместе с диффузным слоем образует электронейтральную мицеллу, строение которой в целом удобно представлять в виде формулы. В приведенном примере, когда стабилизатором является AgNO3, гранула имеет положительный заряд и строение мицеллы имеет такой вид:
{[(mAgI) nAg+]n+ (n-x) NO3- }x+ xNO3-
Когда стабилизатором этого золя является KI, то получим золь с отрицательным зарядом гранулы:
{[(mAgI) nI- ] n- (n-x) K+ }x- xK+.
Следовательно, изменяя соотношение между количествами реагирующих веществ, можно получить золь с положительным или отрицательным зарядом гранул. Или изображенные на рисунке:
4. Метод гидролиза. Этот метод преимущественно применяют для получения золей гидроксидов тяжелых металлов. Степень гидролиза растет с повышением температуры и с уменьшением концентрации (с увеличением разбавления).
Дата добавления: 2015-08-10; просмотров: 92 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию | | | Диализ. |