Коллоидная химия Коллоидная система – это микрогетерогенная система, состоящая из двух и более фаз. Дисперсионная среда Дисперсная фаза Дисперсность (D) – раздробленность частиц 1 D a а – диаметр частиц Свободная поверхностная энергия – избыточная энергия поверхностного слоя GS S – поверхностное натяжение S – площадь поверхности Классификация коллоидных систем • по размеру Коллоидные системы Размер частиц, см Грубодисперсные 10-4 Системы промежуточной дисперсии 10-4 – 10-5 Высокодисперсные системы 10-5 – 10-7 • по межфазному взаимодействию Лиофильные системы – сильное взаимодействие между средой и фазой Лиофобные системы – отсутствуют взаимодействия между средой и фазой • по агрегатному состоянию № Система фаза/среда Название системы Примеры 1 тв/ж Золи, суспензии Вода 2 ж/ж Эмульсии Смазки 3 г/ж Пены, газовые эмульсии Пена 4 тв/тв Твердые коллоидные растворы Драгоценные камни 5 ж/тв Капиллярные системы Почва 6 г/тв Пористые капиллярные системы Силикагель 7 тв/г Аэрозоли, дымы Табачный дым 8 ж/г Аэрозоли, туманы Облака 9 г/г Флуктуация плотностей Атмосфера Получение коллоидных систем • Дисперсионные методы (диспергация) Механическое воздействие • Методы конденсации Химическая реакция Растворитель Очистка коллоидных систем • Диализ (электродиализ, ультрафильтрация) Примесь Мембрана Строение коллоидных частиц AgNO3 (изб ) KI AgI KNO3 m AgI nAg (n x) NO X 3 xNO3 Мицелла - Диффузионный слой - + - + - Частица + - + + + AgI Адсорбционный слой - + + + - + + - - - Ядро - AgNO3 KI (изб ) AgI KNO3 m AgI nI (n x)K + + Адсорбционный слой - + - - + - - - + Правило Фаянса-Панета + - - AgI + xK + Диффузионный слой + X + - - + + + Ядро + Свойства коллоидных систем • Седиментация – оседание или всплытие коллоидных частиц под действием силы тяжести • Электрофорез – движение частиц дисперсной фазы в электрическом поле • Электроосмос – движение дисперсионной среды под действием электрического поля + + + + + + + + d • Рассеивание света Двойной электрический слой Устойчивость коллоидных частиц. Коагуляция • Термодинамическая • Кинетическая Коагуляция – процесс образования агрегатов коллоидных частиц (слипание частиц) Причины: 1. Действие света 2. Встряхивание 3. Диализ 4. Действие электролитов Правило Шульце – Гарди: коагулирующий ион имеет заряд противоположный заряду коллоидной частицы; чем больше валентность коагулирующего иона, тем ниже должна быть его концентрация, для того чтобы вызвать коагуляцию