Коллоидные растворы

Содержание

Слайд 2

КОЛЛОИДНЫЕ РАСТВОРЫ Образование : диспергирование или измельчение до 1-100 нм конденсация,

КОЛЛОИДНЫЕ РАСТВОРЫ
Образование :
диспергирование или измельчение до 1-100 нм
конденсация, т.е. укрупнение, соединение

отдельных «молекул» до частиц коллоидного размера.
обязательна взаимная нерастворимость д. ф. и д. с.
Внутренняя структура коллоидных частиц
суспезоиды,
молекулярные и
мицеллярные коллоиды.
Слайд 3

1. Суспезоиды Строение коллоидных частиц. Например. mAgNO3 + mKI = mAgI↓

1. Суспезоиды
Строение коллоидных частиц.
Например.
mAgNO3 + mKI = mAgI↓ + mKNO3
где m

– число молей компонентов.
При избытке одного из них (m+n, где n – избыток реагента, моль), то осадок не выпадает.
Причина – обр-ся очень маленькие ч-цы, к-рые удерживаются в р-ре во взвешенном состоянии.
Слайд 4

Хим. реакция в этих случаях протекает точно также : При избытке

Хим. реакция в этих случаях протекает точно также :
При избытке KI
mAgNO3

+ (m+n)KI = {[mAgI] nI – (n-x)K+}-х xK+ + mKNO3
При избытке AgNO3
(m+n)AgNO3 + mKI = {[mAgI] nAg+ (n-x)NO3¯}+х xNO3¯ +mKNO3
↓ ↓ ↓
где [ядро] ПОИ п р о т и в о и о н ы
{[ядро] адсорбционный } диффузный
слой слой
{ коллоидная частица } диф. слой
|--------------мицелла ---------------------|
Слайд 5

Роль ПОИ могут играть также и другие ионы, что отражает правило

Роль ПОИ могут играть также и другие ионы, что отражает правило

Фаянса.
На поверхности ядра лиофобной мицеллы адсорбируются преимущественно те ионы, к-рые имеют с ядром общие хим. элементы или обладают изоморфизмом с кристаллической решеткой ядра.

{[mAgI] nI – (n-x)K+ yH2O}-х xK+ zH2O

Строение мицеллы лиофильного золя:
{[mSiO2·jH2O] nSiO32-·2(n-x)H+·yH2O}2х- 2xH+·zH2O.

Наличие электрического заряда у частиц дисперсной фазы приводит к их значительной гидратации.

Слайд 6

На границе скольжения появ-ся разность электр. потен-циалов, наз-я электро-кинетическим или ξ(дзета)-

На границе скольжения появ-ся разность электр. потен-циалов, наз-я электро-кинетическим или ξ(дзета)-

потенциалом. ξ-потенциал зависит как от φ0, так и от толщины ДЭС.
Слайд 7

Твёрдая фаза Расстояние от твёрдой поверхности Граница скольжения Потенциалопределяющие ионы (ПОИ)

Твёрдая фаза

Расстояние от твёрдой поверхности

Граница скольжения

Потенциалопределяющие ионы (ПОИ)
Противоионы
φ0 Термодинамический

потенциал ДЭС
ξ Электрокинетический или
дзета-потенциал

φ0

ξ

ядро

диффузный слой (подвижный)

адсорбционный слой (неподвижный)

коллоидная частица

Граница мицеллы

Строение мицеллы и ДЭС коллоидной частицы

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

2. Молекулярные коллоиды (обратимые и лиофильные) Их образуют природные и синт.

2. Молекулярные коллоиды (обратимые и лиофильные)
Их образуют природные и синт. ВМС

с м.м. от 10-15 тысяч до неск. млн. а.е.м. Очень разбавленные р-ры гомогенны (истинные и подчиняются з-нам разб. р-ров).
Но в зав-сти от р-ля и хим. строения отд. макро-молекулы способны сворачиваться в клубки–глобулы, с размерами коллоидных ч-ц. С ув-нием конц-ции обр-ся надмолекулярные структуры полимеров и св-ва их р-ров всё больше отличаются от св-в р-ров НМС.
Др. особенностью р-ров молекулярных коллоидов явл-ся обратимость, то есть способность осадков, образовавшихся после удаления р-ля, вновь самопроиз-вольно переходить в р-р при добавлении новой порции р-ля.
Слайд 12

Рис. 1. Схема последовательных стадий растворения ВМС. набухание ограниченное и неограниченное глобула

Рис. 1. Схема последовательных стадий растворения ВМС.

набухание

ограниченное и неограниченное

глобула

Слайд 13

3. Мицеллярные (ассоциативные) коллоиды Их образуют в-ва с дифильной природой (содержат

3. Мицеллярные (ассоциативные) коллоиды
Их образуют в-ва с дифильной природой (содержат как

неполярные, так и полярные фрагменты). Это – мыла, СМС и ПАВ. При небольшой конц-ции они образуют истинные молекулярные р-ры.

полярная или ионогенная группа («головка»)

Дифильные молекулы принято изображать символом

неполярный углеводородный радикал («хвост»)

С ув-нием конц-ции отд. молекулы начинают ассоциировать друг с другом с обр-нием агрегатов или мицелл коллоидных размеров.

Слайд 14

Мицеллы ПАВ а) сферические б) пластинчатые в) дискообразные г) цилиндрические жидкие пены

Мицеллы ПАВ

а) сферические

б) пластинчатые

в) дискообразные

г) цилиндрические

жидкие пены

Слайд 15

СВОЙСТВА КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ оптические электрические молекулярно-кинетические реологические поверхностные явления

СВОЙСТВА КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ
оптические
электрические
молекулярно-кинетические
реологические
поверхностные явления

Слайд 16

Эффект Тиндаля. Оптические свойства Рассеивание (опалесценция) и поглощение (абсорбция) света связано

Эффект Тиндаля.

Оптические свойства
Рассеивание (опалесценция) и поглощение (абсорбция) света связано с определённым

соотношением размеров дисперсных частиц и длиной световой волны. Коллоидные растворы оптически активны, путь проходящего через них светового луча становится видимым в виде освещённого расширяющегося конуса.
Слайд 17

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

Молекулярно- кинетические свойства броуновское движение диффузия осмос седиментация.

Молекулярно- кинетические свойства
броуновское движение
диффузия
осмос
седиментация.

Слайд 21

а) электрофорез б) электроосмос в) потенциал седиментации мембрана вода Электрокинетические явления

а) электрофорез

б) электроосмос

в) потенциал седиментации

мембрана

вода

Электрокинетические явления

Слайд 22

Слайд 23

КОАГУЛЯЦИЯ КОАГУЛЯЦИЯ (от лат. coagulum – сгусток) – слипание коллоидных частиц

КОАГУЛЯЦИЯ
КОАГУЛЯЦИЯ (от лат. coagulum – сгусток) – слипание коллоидных частиц с

образованием более крупных агрегатов.
Коагуляция – проявление ТД неустойчивости дисперсных систем. Процесс укрупнения коллоидных частиц связан с потерей агрегативной устойчивости и приводит к потере ими кинетической устойчивости, к-рая выражается в образовании осадка.
Свежий коагулят при перемешивании или добавлении нек-рых в-в (пептизаторов) способен к обратному переходу в состояние золя (пептизация).

( лат. gelate - замерзать)

(раствор)

Слайд 24

Слайд 25

Коагуляцию вызывают: коагулянты (электролиты и неэл-ты), длительный диализ, электрофорез, повышение т-ры,

Коагуляцию вызывают: коагулянты (электролиты и неэл-ты), длительный диализ, электрофорез, повышение т-ры,

действие света и др. ВЧ ЭМ колебаний, а также ультразвуковых колебаний, встряхивание и перемешивание.
Наиболее изучена коагуляция электролитами.
Наименьшая концентрация электролита, вызывающая коагуляцию, называется порогом коагуляции (γ).
Теоретически показано, что отношения порогов коагуляции для одно-, двух- и трёх-зарядных ионов при прочих равных условиях обратно пропорциональны шестой степени величины заряда:

правило Шульца и Гарди