Коллоидная химия Коллоидная система

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