Методы получения коллоидных растворов

Коллоидные растворы по размерам частиц занимают промежуточное положение между грубодисперсными и истинными. Поэтому выделяют две группы методов их получения:

1) дисперсионные (дробление грубодисперсных частиц до частиц коллоидной степени дис­персности);

2) конденсационные (укрупнение частиц истинных растворов в агрегаты коллоидных систем).

Эти группы методов, в свою очередь, делятся на физические и химические.

Самым распространённым из дисперсных химических методов получения золей является метод пептизации (процесс перевода осадка (гидроксида металла) в коллоидный раствор под действием диспергирующих средств).

В качестве пептизатора используют хорошо растворимую соль соответствующего металла. Например, мицелла золя гидроксида железа (III) Fe(OH)₃ полу­чается в присутствии пептизатора FeCl₃ –сильного электролита:

nFeCl₃ ↔ n Fe³⁺ + 3nCl ^-

{ m [Fe(OH)₃ ] nFe³⁺ 3(n - х) Сl ^- }^+3x 3хСl ^-

^{ядро адсорбционный слой диффузионный слой}

^{гранула
мицелла}

К конденсационным химическим методам относят:

1) метод обменной реакции, в ходе которой получается нерастворимое вещество, причём одно исходное вещество должно быть в избытке:

AgNО₃ + KI → AgI ↓ + KNО₃

^{избыток}

nAgNО₃ ↔ nAg⁺ + n NO₃‾

{ m[AgI] nAg⁺ (n - x)NO₃‾ }^+x xNO₃‾

^{ядро адсорбционный слой дифф. слой}

^{гранула}

2) метод гидролиза, в результате которого получается нерастворимое соедине­ние.

FeCl₃ + ЗН₂О → Fe(OH)₃↓ +3HCl,

Fe(OH)₃ + HCl → FeОCl + 2H₂O

Продукт этой реакции – хлорокись железа(III) может диссоциировать и стабилизировать мицеллообразование.

FeOCl ↔ FeO⁺ +Сl‾

{ m[Fe(OH)₃ ] nFeO⁺ (n - х)Сl‾ }^x+ хСl‾

3) метод окислительно-восстановительных реакций

5.4.Свойства коллоидных растворов

1. Молекулярно-кинетические свойства, общие для истинных и коллоидных раство­ров: осмос, осмотическое давление, диффузия, броуновское движение.

Но в коллоидных растворах эти процессы идут медленнее.

2. Оптические свойства – это специфические свойства, присущие только коллоидным растворам.

a) опалесценция - это явление рассеяния проходящего через коллоидный раствор света с изменением окраски золя.

b) эффект Фарадея-Тиндаля - явление изменения формы пучка проходящего через раствор света на конусовидную.

3. Электрические свойства

a) электрофорез - явление перемещения частиц дисперсной фазы в элек­трическом поле;

b) электроосмос - это явление перемещения частиц дисперсионной среды (растворите­ля) относительно неподвижной дисперсной фазы. Например, течение жидкости через капиллярные системы под влиянием разности потенциалов.

На этих свойствах основаны методы введения лекарственных препаратов через кожу.

4. Электрокинетические свойства характеризуют возникающие в мицелле потенциалы.

a) электротермодинамический (Е) потенциал - возникает на границе ядра и слоя потенциалопределяющих ионов. Величина этого потенциала постоянна и зависит от числа потенциалопределяющих ионов, у многих коллоидных растворов она достигает 1В.

b) электрокинетический ζ, (дзетта) потенциал - возникает на границе адсорбционного и диффузионного слоев. Величина ζ - потенциала пропорциональна числу ионов диффузионного слоя и ионной силе раствора.

Концентрация противоионов в диффузионном слое убывает от центра к периферии, ζ-потенциалв этом направлениитак же падает до нуля. Если все противоионы перейдут в адсорбционный слой, то ζ-потенциал станет равен 0.

Состояние системы, когда общий заряд её равен нулю, называется изоэлектрическим состоянием.