Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
В настоящее время общепринятой теорией строения коллоидных частиц является мицеллярная теория, согласно которой дисперсная фаза в системах коллоидной степени дисперсности представлена в виде мицелл. Мицелла — это агрегат молекул и ионов, состоящий из ядра и двойного электрического слоя. Хотя сами мицеллы электронейтральны, на поверхности каждой из них концентрируется электрический заряд определенного знака — либо положительного, либо отрицательного. Наличие одноимённого заряда у всех частиц данного золя является важным фактором его устойчивости. Заряд препятствует сближению частиц, а значит, предотвращает их слипание, укрупнение и выпадение в виде осадка.
Причиной возникновения заряда является процесс адсорбции ионов того или иного знака на поверхности частиц, происходящий в соответствии с правилом Пескова—Фаянса*:
На поверхности ядра мицеллы адсорбируются из раствора преимущественно те ионы, которые входят в кристаллическую решетку ядра и содержатся в растворе в избытке.
В качестве примера получения золя, образования и строения его мицеллы рассмотрим реакцию двойного обмена:
2H3AsO3 + 3H2S = As2S3↓ + 6H2O.
В случае если одно из веществ взято в избытке, оно будет выполнять роль стабилизатора. Другое вещество будет в недостатке, что предотвращает рост зародышей коллоидных частиц до крупных размеров. Молекулы As2S3, конденсируясь, образуют ядро мицеллы m [As2S3] (m означает число молекул сульфида мышьяка).
При избытке, например, H2S он будет являться стабилизатором. Сероводород диссоциирует по уравнению:
H2S ←→ H+ + HS–.
Рис. 11. Строение мицеллы золя сульфида мышьяка (1 — ионы HS–; 2 — ионы H+; 3 — адсорбционный слой; 4 — диффузный слой) |
По правилу Пескова-Фаянса на ядре m [As2S3] будут адсорбироваться, как родственные и находящиеся в растворе в избытке, ионы n HS– (рис. 11). Эти ионы плотно прилегают к ядру и называются потенциалопределяющими. Они определяют знак заряда на поверхности твердых частиц — гранул.
Отрицательно заряженные ионы HS– притягивают из раствора часть находящихся в избытке ионов Н+, образующих слой противоионов (n – x)H+ в адсорбционном слое.
Ядро m [As2S3] и адсорбционный слой (куда входят ионы n HS– и противоионы (n – х)Н+) образуют гранулу, несущую отрицательный заряд, так как ионов n HS– больше, чем (n – x)H+ на число х. Другая часть противоионов х Н+ образуют диффузный слой в составе двойного электрического слоя, окружающего ядро мицеллы.
Формула золя сульфида мышьяка:
{[ m As2S3] · n HS– · (n – x)H+ } x – x H+
| < ядро >| <адсорбционный > <диффузный>
| | слой слой
|< -------- гранула ------------->
| < -------------- мицелла ---------------------- >
Итак, двойной электрический слой состоит из адсорбционного слоя (в нем содержатся родственные потенциалопределяющие ионы и часть противоионов) и диффузного слоя противоионов.
В электрическом поле гранула, имеющая отрицательный заряд, перемещается к положительному электроду, а противоионы — к отрицательному.
Дата публикования: 2015-09-17; Прочитано: 6977 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!