Методы очистки коллоидных растворов.

Коллоидные растворы.

Коллоидные системы – это дисперсные лиофобные гетерогенные системы со степенью дисперсности 10⁷ – 10⁹ м^–1.

Коллоидные растворы занимают промежуточное положение по степени дисперсности между грубодисперсными системами и истинными растворами.

Теория П.П. Веймарна. Условия получения коллоидных растворов.

Русский академик Петр Петрович Веймарн разработал теорию получения коллоидных растворов.

Коллоидные растворы, будучи гетерогенными системами, являются теормодинамически неустойчивыми системами, так как имеют большую площадь раздела фаз и, следовательно, большой запас свободной поверхностной энергии. Поэтому долгое время считалось, что устойчивый коллоидный раствор можно получить только из определенных веществ, которые называли коллоидами. Однако, Веймарн разработал теоретически и доказал на практике, что коллоидный раствор можно получить из любого вещества. Для этого необходимо соблюдать три условия:

1.Для получения коллоидного раствора нужно труднорастворимое вещество. Именно у этих веществ скорость образования центров кристаллизации больше, чем скорость увеличения их в размере, что позволяет получить коллоидную степень дисперсности. Таким образом, можно получить и коллоидный раствор NaCl.

2.Труднорастворимое вещество должно быть получено в низкой концентрации. При высокой концентрации образовавшиеся частицы будут моментально и самопроизвольно соединяться друг с другом, образуя осадок. При низкой концентрации скорость агрегации резко снижается, так как расстояние между частицами велико.

3.В коллоидный раствор необходимо добавить электролит-стабилизатор, содержащий родственные ионы. Родственными являются ионы, которые входят в состав коллоидной частицы. Они способны адсорбироваться на частицах дисперсной фазы, сообщая им одноименный заряд.

Методы получения коллоидных растворов.

1.Конденсационный метод.

Получение коллоидных растворов из истинных.

· физический: замена растворителя, резкое охлаждение, конденсация паров

· химический: реакции обмена, гидролиза, ОВР

2.Дисперсионный метод.

Получение коллоидных растворов из грубодисперсных систем.

· физический: дробление ультразвуком, в ступке, в коллоидной или шаровой мельнице

· химический: пептизация

3.Дисперсионно-конденсационный метод.

Электрический метод Бредига, получение гидрозолей металлов.

Методическое пособие «Физико-химия дисперсных систем», часть I, стр. 9-13

Строение мицеллы.

Частицы в коллоидном растворе называются мицеллы. Они имеют сложное строение:

В центре мицеллы находится агрегат – это кристалл труднорастворимого вещества. На нем адсорбируются родственные и потенциалобразующие ионы, образуя ядро. К агрегату примыкает адсорбционный слой, включающий родственные ионы и часть противоионов с молекулами связанного растворителя. Ядро и адсорбционный слой образуют гранулу. Заряд гранулы по знаку такой же, как и у родственных ионов. Остальные противоионы образуют диффузный слой. Он более широкий и при движении мицеллы может перемещаться отдельно от гранулы. Мицелла нейтральна.

Пример: Золь AgI, стабилизатор KI

Золь AgI,

стабилизатор AgNO₃.

Методы очистки коллоидных растворов.

· Диализ

· Электродиализ

· Вивидиализ

· Ультрафильтрация

Методическое пособие «Физико-химия дисперсных систем», часть I, стр. 21-23