Основнi теоретичнi положення. Характерною особливiстю лiофобних золів є те, що вони нестабiльнi термодинамiчно і водночас вiдносно стабiльнi кiнетично

Характерною особливiстю лiофобних золів є те, що вони нестабiльнi термодинамiчно і водночас вiдносно стабiльнi кiнетично. Термодинамiчна нестабiльнiсть зумовлена наявнiстю межi подiлу фаз з великим запасом вiльної поверхневої енергiї. З термодинамiки вiдомо, що кожна система самодовiльно прагне зменшити запас вiльної енергiї. Для дисперсних систем це означає спонтанне прагнення до скорочення поверхнi подiлу дисперсної фази та дисперсiйного середовища за рахунок об’єднання частинок у бiльш великі агрегати. Проте iснує ряд факторiв, що забезпечують вiдносну кiнетичну стiйкiсть системи. Так, лiофобнi золi можуть необмежено довгий час зберiгати постiйну дисперснiсть частинок дисперсної фази.

Розрiзняють агрегативну та седиментацiйну стiйкiсть дисперсних систем. Агрегативна стiйкiсть - це здатнiсть системи протистояти агрегацiї (укрупненню) частинок дисперсної фази, зумовлена, головним чином, наявнiстю електричного заряду на колоїдних частинках. Колоїдний розчин в цiлому є електронейтральним, але всі його колоїдні частинки (гранули) заряджені одноiменно, що спричиняє електростатичне вiдштовхування гранул. Седиментацiйна стiйкiсть - це здатнicть дисперсної системи зберiгати рiвномiрний розподiл дисперсної фази у всьому об’ємi, тобто здатнiсть протистояти силi тяжiння, яка викликає процес осадження частинок (седиментацiю). Цей рiзновид стiйкостi забезпечується за рахунок участi дисперсної фази у броуновському русi. Слiд пiдкреслити, що протистояти силам тяжiння дисперсна фаза може тiльки за умов високої дисперсностi частинок. Зменшення дисперсностi внаслiдок втрати системою агрегативної стiйкостi автоматично веде до втрати седиментацiйної стiйкостi.

Таким чином, усi лiофобнi системи так чи iнакше термодинамiчно схильнi до коагуляцiї - процесу злипання (або злиття) частинок дисперсної фази з наступною втратою системою кiнетичної стiйкостi. Викликати коагуляцiю може будь-який фактор, що сприяє порушенню агрегативної стiйкостi - рiзка змiна температури, механiчний вплив (перемiшування, струс), дiя електромагнiтного випромiнювання, електричного поля. Але найважливiшим фактором є дiя електролiтiв. Електролiти, що додаються до золiв, надзвичайно швидко та рiзко змiнюють структуру подвiйного електричного шару на межi розподiлу фаз, внаслiдок чого величина електрокiнетичного потенцiалу (x-потенцiалу) може набувати критичного значення, що призводить до втрати системою агрегативної стiйкостi. Найменша концентрацiя електролiту, достатня, щоб викликати швидку коагуляцiю золю, називається порогом коагуляцiї.

Основнi правила коагуляцiї:

1) коагуляцiю спричиняє той іон електролiту, що має заряд, протилежний заряду колоїдної частинки;

2) коагулююча здатнiсть ioна-коагулятора зростає зi збiльшенням модуля його заряду (правило Гардi-Шульце). Згiдно з цим правилом спiввiдношення порогiв коагуляцiї g для ioнiв рiзної зарядностi складає: g^I :g^II :g^III » 500 : 25 : 1.