Факторы, влияющие на электрокинетический потенциал

Электрокинетический потенциал – важнейшая характеристика ДЭС: он определяет возможность и скорость относительного перемещения дисперсной фазы и дисперсионной среды, интенсивность электрокинетических явлений, устойчивость золей. Поэтому весьма важно рассмотреть влияние на него различных факторов.

Величина z-потенциала зависит от величины j⁰-потенциала (поскольку z-потенциал – часть поверхностного потенциала) и толщины ДЭС: чем выше j⁰-потенциал и шире ДЭС (чем больше противоионов сконцентрировано в диффузионной части), тем больше z-потенциал.

На величину z-потенциала влияют:

– температура;

– добавки электролитов;

– рН среды;

– природа дисперсионной среды.

С ростом температуры, с одной стороны, усиливается диффузия противоионов, ДЭС расширяется, z-потенциал по абсолютному значению возрастает; с другой стороны – усиливается десорбция потенциалопределяющих ионов, j⁰-потенциал уменьшается, а, следовательно, уменьшается и
z-потенциал. В зависимости от того, какая составляющая преобладает,
z-потенциал может либо возрастать, либо убывать. Вопрос о том, как будет изменяться z-потенциал с изменением температуры, должен решаться отдельно для каждой коллоидной системы с учетом ее индивидуальных особенностей. Как правило, доминирует первая составляющая.

По характеру воздействия на потенциал ядра (j⁰-потенциал) электролиты подразделяют на индифферентные и неиндифферентные.

Индифферентные (безразличные) электролиты не имеют ионов, способных достраивать кристаллическую решетку коллоидной частицы. Поэтому такие электролиты не могут сколько-нибудь существенно изменить потенциал ядра коллоидной частицы (j⁰-потенциал).

Электролиты, добавление которых к золю, вызывает изменение потенциала ядра, называются неиндифферентными. Один из ионов неиндифферентных электролитов (неиндифферентный ион) способен достраивать кристаллическую решетку коллоидной частицы. Это ион либо входит в состав кристаллической решетки агрегата, либо образует малорастворимое соединение с потенциалопределяющим ионом.

Например, для положительного золя AgI

индифферентными электролитами являются KNO₃, NaNO₂, неиндифферентными – NaCl, KI, AgNO₃.

 

 

Устойчивость дисперсных систем. Седиментационная, агрегативная и конденсационная устойчивость лиозолей. Факторы, влияющие на устойчивость лиозолей. Коагуляция. Порог коагуляции и его определение, правило Шульце-Гарди, явление привыкания. Взаимная коагуляция. Понятие о современных теориях коагуляции. Коллоидная защита и пептизация.

1) Седиментационная, агрегативная и конденсационная устойчивость лиозолей

Кинетическая (седиментационная) устойчивость – это способность дисперсных частиц оставаться во взвешенном состоянии.

Седиментация - это явление оседания частиц достаточно большой массы под действием гравитационного поля.

Грубодисперсные системы (пыль или суспензия песка в воде) кинетически неустойчивы и седиментируют.

Высокодисперсные системы (смеси газов, истинные растворы) обладают высокой кинетической устойчивостью.

Коллоидные системы (аэрозоли, лиозоли) занимают промежуточное положение.

В них частицы представляют собой агрегаты молекул, т.е. крупнее отдельных молекул, но мельче частиц грубо дисперсной системы.

К факторам, определяющим эту устойчивость относят:

-степень дисперсности коллоидных частиц

- броуновское движение

- вязкость дисперсной среды

- разность плотностей дисперсных фаз и среды.

Наибольшее влияние на скорость осаждения коллоидных частиц имеет степень их дисперсности. Чем меньше размер частиц, тем больше кинетическая устойчивость.

2. Агрегативная устойчивость – это способность частиц дисперсной фазы противостоять их слипанию (агрегации). Факторы, определяющие эту устойчивость:

- Наличие у коллоидных частиц одноименных зарядов, что мешает им соединиться в крупные агрегаты

- наличие вокруг мицеллы сольватных оболочек, состоящих из прочно связанных молекул растворителя, обладающих значительной упругостью. Это состояние получило название расклинивающего давления (действует на расстоянии 10^-5 см).

В 1968 году русский ученый В. Мишин предложил третий вид устойчивости:

3. Конденсационная устойчивость – способность дисперсных систем сохранять неизменной с течением времени удельную поверхность.