 |
|
Устойчивость коллоидных систем
Наличие у коллоидных частиц одноименных электрических зарядов вызывает их взаимное отталкивание и тем самым препятствует объединению коллоидных частиц и росту кристаллов. Способность коллоидной системы сохранять первоначальную дисперсность называется агрегативной устойчивостью.
Агрегативная устойчивость обусловлена наличием в системе ионного стабилизатора – электролита, взятого в избытке при получении коллоидного раствора. Адсорбция ионов стабилизатора приводит к появлению на коллоидных частицах зарядов одного знака, препятствующих слипанию частиц при их столкновении. Наличие гидратных оболочек у частиц дисперсной фазы также повышает агрегативную устойчивость.
Уменьшение абсолютной величины заряда коллоидных частиц приведет к потере агрегативной устойчивости и при столкновениях частицы будут слипаться и укрупняться. Такой процесс называется коагуляцией.
Укрупнение частиц в результате коагуляции приводит к нарушению седиментационной устойчивости – способности системы противостоять силе тяжести. Достигнув определенной величины, коллоидные частицы уже не способны удерживаться во взвешенном состоянии и оседают под действием силы тяжести. Этот процесс называется седиментацией.
Коагуляция, может быть вызвана самыми разнообразными причинами и, прежде всего, добавкой электролита. При этом существует ряд общих правил:
1. Коагулирующим действием обладает не весь электролит, а только тот ион, который имеет заряд, противоположный заряду коллоидной частицы. Он называется ионом-коагулятором.
2. Минимальная концентрация электролита, вызывающая коагуляцию золя, называется порогом коагуляции 
:
,
где 
— молярная концентрация электролита, моль/л;
- объем электролита, л;
- объем золя, л.
3. Величина, обратная порогу коагуляции, называется коагулирующей способностью 
:
.
Коагулирующая способность иона тем больше, чем выше его заряд. Эмпирически установлено, что порог коагуляции обратно пропорционален шестой степени заряда 
иона - коагулятора (правило Шульце-Гарди):
.
Значения порогов коагуляции для одно-, двух- и трехзарядных ионов относятся как числа 729 : 11 : 1.