Электрокинетические свойства коллоидно‒дисперсных систем. Строение мицелл

Содержание

Слайд 2

Электрокинетические свойства коллоидно‒дисперсных систем. Строение мицелл Лекция №23 курса «Общая химия»

Электрокинетические свойства коллоидно‒дисперсных систем. Строение мицелл

Лекция №23 курса
«Общая химия»
Лектор: проф. Иванова

Надежда Семёновна

ГОУ ВПО ВГМУ
КАФЕДРА ОБЩЕЙ И БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Слайд 3

Электрокинетические явления I рода II рода Электрофорез Электроосмос Эффект Дорна Эффект

Электрокинетические явления

I рода

II рода

Электрофорез

Электроосмос

Эффект Дорна

Эффект Квинке

Движение частиц ДФ в неподвижной ДС

Движение

жидкости относительно неподвижной твёрдой поверхности пористых мембран

Потенциал оседания при движении частиц ДФ в неподвижной жидкости

Потенциал протекания при движении жидкости относительно неподвижной твёрдой поверхности

Слайд 4

Мицеллярная теория лиофобных золей Мицелла ‒ гетерогенная микросистема, состоящая из микрокристалла

Мицеллярная теория лиофобных золей

Мицелла ‒ гетерогенная микросистема, состоящая из микрокристалла ДФ,

окружённого сольватированными ионами стабилизатора.
В мицелле выделяют следующие части:
‒ микрокристаллы ДФ; их число определяют «m».

АГРЕГАТ

Слайд 5

Мицеллярная теория лиофобных золей – агрегат с адсорбированными на нём потенциалопределяющими

Мицеллярная теория лиофобных золей

– агрегат с адсорбированными на нём потенциалопределяющими

ионами (ПОИ).
– ионы, сообщающие заряд коллоидной частице; находят по правилу Панета – Фаянса – Гана. Их число определяют «n».
– ионы, заряд которых противоположен заряду ПОИ.

ЯДРО

ПОИ

ПРОТИВОИОНЫ

Входят в адсорбционный слой противоионов, прочно связанных электростатическим притяжением с ядром; «n – x».

Входят в диффузионный слой противоионов, число которых равно «х»

Слайд 6

Мицеллярная теория лиофобных золей – ядро с адсорбционным слоем противоионов, являющаяся

Мицеллярная теория лиофобных золей

– ядро с адсорбционным слоем противоионов, являющаяся гигантским

многозарядным ионом.
Источником ПОИ и противоионов являются стабилизаторы – электролиты (один из реагентов, продукт реакции, постороннее вещество).

ГРАНУЛА / КОЛЛОИДНАЯ ЧАСТИЦА

Слайд 7

Получение золя конденсационным методом по реакции обмена BaCl2 + H2SO4 ?

Получение золя конденсационным методом по реакции обмена

BaCl2 + H2SO4 ? BaSO4↓

+ 2HCl

избыток

агрегат

Ba2+

2Cl–

ПОИ

противоион

стабилизатор

m[BaSO4]

·nBa2+

·(2n – x)Cl–

{

}

x+

·xCl–

Слайд 8

Мицелла {m[BaSO4] • nBa2+ (2n – x)Cl–}x+ • xCl– агрегат адсорбционный

Мицелла

{m[BaSO4] • nBa2+ (2n – x)Cl–}x+ • xCl–

агрегат

адсорбционный слой

ядро

гранула

диффузионный слой

МИЦЕЛЛА

Слайд 9

Факторы агрегативной устойчивости золя Одноимённый заряд коллоидных частиц; Гидратная (сольватная) оболочка, окружающая ионы диффузионного слоя. BaSO4

Факторы агрегативной устойчивости золя

Одноимённый заряд коллоидных частиц;
Гидратная (сольватная) оболочка, окружающая ионы

диффузионного слоя.

BaSO4

Слайд 10

Возникновение ДЭС и потенциалов в мицелле {m[BaSO4] • nBa2+ (2n –

Возникновение ДЭС и потенциалов в мицелле

{m[BaSO4] • nBa2+ (2n – x)Cl–}x+

• xCl–
На границе между ядром и всеми противоионами возникает ДЭС и потенциал, который называется электротермодинамическим (φ,ε)
На границе между гранулой и противоионами диффузионного слоя возникает ДЭС и электрокинетический потенциал (ζ)
Слайд 11

Возникновение ДЭС и потенциалов в мицелле По величине 0 ≤ ζ

Возникновение ДЭС и потенциалов в мицелле

По величине 0 ≤ ζ <

φ. При ζ = 0 имеет место изоэлектрическая точка золя (ИЭТ), в которой происходит полное разрушение золя.
ζкрит. = ±30 мВ. При этом значении золь начинает разрушаться.
Т.о., по величине ζ можно судить об устойчивости золя: чем больше ζ, тем устойчивее золь.
Слайд 12

Факторы, влияющие на ζ Концентрация стабилизатора. Состояние ИЭТ золя, ζ =

Факторы, влияющие на ζ

Концентрация стабилизатора.
Состояние ИЭТ золя, ζ = 0. Золь

разрушается.
Концентрация посторонних электролитов.
При введении посторонних электролитов, ионы которых обладают более высокой адсорбционной способностью, чем ионы стабилизатора, возможна перезарядка частиц золя.

{m[BaSO4] • nBa2+

xCl–

x+

0

• 2nCl–}

(2n – x)Cl–}

Слайд 13

{m[BaSO4] • nBa2+ (2n – x)Cl–}x+ •xCl– Электрофорез и электроосмос катод анод Электрофорез Электроосмос

{m[BaSO4] • nBa2+ (2n – x)Cl–}x+ •xCl–

Электрофорез и электроосмос

катод

анод

Электрофорез

Электроосмос

Слайд 14

Расчёт ζ Поскольку ζ обнаруживает себя при попадании мицеллы в электрическое

Расчёт ζ

Поскольку ζ обнаруживает себя при попадании мицеллы в электрическое поле,

для его расчёта используются данные электрофореза и электроосмоса.

Uэ.ф. – электрофоретическая подвижность
U0 – скорость движения частиц при электрофорезе
η – вязкость ДС
ε0/ε – диэлектрическая постоянная ДС и ДФ