Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Лиофобные коллоидные растворы обязательно требуют присутствия специального стабилизатора - электролита. Ионы стабилизатора адсорбируются на частицах дисперсной фазы, образуя на их поверхности двойной электрический слой (ДЭС), и тем самым обеспечивают устойчивость дисперсной системы. Образовавшиеся при этом микроструктуры представляют собой мицеллы лиофобных коллоидных растворов.
Мицеллой лиофобной системы называется гетерогенная микросистема, которая состоит из микрокристалла дисперсной фазы, окруженного сольватированными ионами стабилизатора.
Рассмотрим образование мицеллы коллоидного раствора иодида серебра при взаимодействии разбавленных водных растворов нитрата серебра и иодида калия, взятого в избытке, ионы которого I- и К+ выполняют роль стабилизатора. Реакция протекает по уравнению:
При сливании разбавленных растворов электролитов в присутствии ионного стабилизатора процесс образования AgI ограничивается возникновением незаметных на глаз микрокристаллов этого вещества, каждый из которых представляет собой агрегат, состоящий из некоторого числа т молекул AgI. Рост агрегата вследствие объединения микрокристаллов в присутствии стабилизатора не происходит, поскольку на поверхности кристаллика AgI, в соответствии с правилом Панета — Фаянса, избирательно будут адсорбироваться анионы I-. Ионы I-, адсорбируясь в количестве п ионов на поверхности агрегата, сообщают ему п отрицательных зарядов, поэтому они называются потенциалопределяющими ионами. Агрегат вместе с потенциалопределяющими ионами составляет ядро мицеллы, ее твердую фазу, схематично представляемую так:
Ядром мицеллы лиофобного коллоидного раствора называется микрокристалл малорастворимого вещества, на поверхности которого адсорбированы потенциалопределяющие ионы, сообщающие заряд ядру мицеллы.
Вблизи заряженной поверхности ядра вследствие электростатического притяжения группируются противоположно заряженные ионы стабилизатора, т. е. катионы К+, называемые проти-воионами. Противоионы компенсируют заряд поверхности твердой фазы и находятся в жидкой фазе мицеллы. Таким образом, в мицелле, как и в любой гетерогенной системе, содержащей подвижные ионы, на границе раздела фаз имеется двойной электрический слой.
Для полной компенсации п отрицательных зарядов (за счет адсорбированных на поверхности ядра мицеллы п анионов I-) необходимо такое же количество положительных зарядов, т. е. n катионов К+. Часть противоионов, (n-х) катионов К+, благодаря адсорбционным и электростатическим силам плотно прилегает к поверхности ядра мицеллы, частично компенсируя его заряд. Эти противоионы входят в состав плотного адсорбционного слоя (адсорбционной части ДЭС), называются "связанными" или "неподвижными" противоионами и вместе с ядром составляют гранулу:
Гранула вместе с окружающим ее диффузным слоем сольватированных противоионов составляет мицеллу. В отличие от гранулы мицелла имеет заряд, равный 0, и не имеет строго определенных размеров.
На рис. 27.1 приведена схема строения мицеллы рассмотренного нами коллоидного раствора AgI, в котором стабилизатором является KI.
Если при проведении реакции между KI и AgNO3 в избытке взят AgNC>3, то он будет выполнять роль стабилизатора, посылая в раствор катионы Ag+ (потенциалопределяющие ионы) и анионы NO3(-) (противоионы). В этом случае строение образующихся мицелл отражает следующая реакция и схема, представленная на рис. 27.2:
Как уже отмечалось, в гетерогенной микросистеме, какой является мицелла с ионным стабилизатором, твердую фазу составляет ядро с потенциалопределяющими ионами, а все противоионы — связанные и свободные — находятся в жидкой фазе. Граница АА на схемах мицелл называется межфазной границей. Граница ББ, которая в мицелле проходит между гранулой и диффузным слоем, называется границей скольжения. В электрическом поле по этой условной границе происходит взаимное перемещение гранулы (дисперсной фазы) и противоионов диффузного слоя (дисперсионной среды) к противоположно заряженным электродам.
Рис. 27.2. Схемы строения мицеллы коллоидного раствора иодида серебра, полученного при избытке AgN03 (а и б), и ее двойного электрического слоя (в)
В мицелле с ионным стабилизатором, как во всякой гетерогенной системе, в которой на границе раздела фаз имеется двойной электрический слой, различают два потенциала: межфазный фмф и электрокинетический, или (дзета-потенциал, ).
Межфазным потенциалом называется потенциал ДЭС на границе раздела между твердой и жидкой фазами в мицелле (на схемах мицеллы - граница АА).
Дата публикования: 2014-10-16; Прочитано: 4223 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!