Правила коагуляции коллоидных систем электролитами

1. Для начала коагуляции необходимо превысить некоторую минимальную концентрацию электролита. Эта величина, выраженная
в ммоль/дм³ и называется порогом медленной коагуляции (С _к). Величина, обратная порогу коагуляции, называется коагулирующей способностью (Р). Концентрация электролита, с которой скорость коагуляции перестает зависеть от концентрации, называется порогом быстрой коагуляции.

2. Коагулирующее действие оказывает ион, заряд которого противоположен заряду коллоидной частицы. Например, для положительно заряженного золя (AgI):

{ m [AgI]∙ n Ag⁺(n – x) NO₃⁻} ^{x +}∙ x NO₃^–,

коагуляторами будут анионы.

3. Правило Шульце – Гарди: величина порога коагуляции данного коллоидного раствора зависит от заряда иона-коагулятора, причем чем выше заряд этого иона, тем ниже величина порога коагуляции. Значения порогов коагуляции для одно-, двух- и трехзарядных ионов примерно обратно пропорциональны 6-й степени их зарядности.

Количественно эта закономерность описывается эмпирическим правилом Шульце – Гарди:

: : = ,

где , , – порог коагуляции одно-, двух-, трехзарядного иона-коагулянта.

4. Коагулирующая способность (Р) катионов и анионов одинаковой зарядности возрастает по мере увеличения радиуса иона, т. к. в этом случае уменьшается гидратная оболочка и гидратированный ион сильнее притягивается к заряженной поверхности.

Например, для катионов щелочных металлов получен следующий ряд:

> > > > .

Для анионов:

> > > .

Чем сильнее гидратирован ион, тем в большей степени гидратная оболочка экранирует его заряд и тем слабее его притяжение к противоположно заряженной поверхности. В результате его коагулирующая способность уменьшается.

5. Коагулирующая способность многих органических веществ намного выше неорганических, что связано с их высокой адсорбционной способностью.

6. Коагуляция смесью электролитов.

При коагуляции коллоидных растворов смесью электролитов возможны три случая:

а) коагулирующее действие суммируется, т. е. наблюдается аддитивное действие, как, например, для смеси электролитов NaCl + KCl;

б) снижение коагулирующего действия одного иона в присутствии другого (антогонизм) наблюдается у ионов различной зарядности, например антогонизм ионов Al³⁺ и K⁺ при коагуляции отрицательно заряженных коллоидных частиц AgI;

в) синергизм – взаимное усиление коагулирующей способности ионов, например при коагуляции отрицательно заряженного золя золота коагулирующее действие смеси электролитов LiCl + CsCl усиливается и превышает сумму коагулирующих способностей отдельных электролитов.