Вторник, 26.09.2017, 22:46
Приветствую Вас Гость | RSS
Вход на сайт
Логин:
Пароль:
Поиск

Наш опрос
Возродится ли российская наука?
Всего ответов: 162
Это интересно
Статистика

Онлайн всего: 2
Гостей: 2
Пользователей: 0


Яндекс.Метрика

Онлайн тесты и материалы по химии

Тематический каталог статей

Главная » Статьи » Химия (теория)

Коагуляция коллоидных систем

Коллоидные частицы под действием ударов молекул дисперсионной среды находятся в непрерывном хаотическом движении. Движущиеся частицы сталкиваются между собой и могут соединяться за счет ненасыщенного силового поля на поверхности раздела фаз. Такое объединение, слипание частиц с образованием укрупненных агрегатов (размер более 10-15 см) с последующим выпадением в осадок, т.е. разрушением дисперсной системы, называется коагуляцией.

Процесс коагуляции протекает самопроизвольно, поскольку при этом уменьшается общая площадь поверхности, а следовательно, и свободная поверхностная энергия. Таким образом, высокодисперсные гетерогенные системы являются принципиально неустойчивыми.

Однако в известных условиях коллоидные растворы могут сохраняться неограниченно долго. Это происходит потому, что наряду с силами притяжения между ними существуют и силы отталкивания. Силы отталкивания обусловлены тем, что все частицы имеют одинаковое строение двойного электрического слоя и, следовательно, заряжены одноименно. Благодаря диффузному слою противоионов электрическое поле вокруг частицы распространяется вглубь раствора, защищая от приближения одноименно заряженных частиц. Таким образом, дзета-потенциал является фактором устойчивости в лиофобных золях. Добавление электролитов в раствор приводит к сжатию диффузного слоя под действием одноименно заряженных ионов, уменьшению дзета-потенциала, разрушению сольватных оболочек и, следовательно, к потере устойчивости дисперсной системы. Таков механизм электролитной коагуляции.

Если в растворе имеются противоположно заряженные коллоидные частицы, электростатические силы будут способствовать сближению частиц, произойдет взаимная коагуляция. Это явление, вместе с электролитной коагуляцией, используется для очистки природных и сточных вод от коллоидных примесей методом коагулирования.

В лиофильных дисперсных системах основным фактором устойчивости являются сольватные, а в случае водных систем - гидратные, адсорбционные оболочки, защищающие частицу от соприкосновения с другими частицами. К такому типу дисперсных систем относятся коллоиды, образованные высокомолекулярными соединениями (ВМС), обусловливающие цветность природных вод.

Это гуминовые, креновые, апокреновые и т.п. кислоты и их соли. Образуемые ими органические коллоиды представляют собой агрегаты молекул, связанные в рыхлый клубок, в котором промежутки заполнены молекулами воды. В составе этих ВМС имеются полярные группы, такие как -COOH-, -OH-, -CO32-, -HCO3-, -PO43- и др.

Дипольные молекулы воды ориентируются относительно этих групп соответствующим образом и притягиваются к ним в результате электростатического взаимодействия и образования водородных связей.  По мере удаления от поверхности полярных молекул ВМС ориентация молекул воды ослабевает.

Снижение устойчивости таких гидрофильных систем достигается их химической обработкой, которая уменьшает количество полярных групп в молекуле ВМС и, следовательно, вызывает распад сольватно-адсорбционных слоев. В практике очистки природных вод для этой цели на станциях водоочистки применяют предварительное хлорирование воды перед введением коагулянта.

Категория: Химия (теория) | Добавил: Aliso4ka (06.12.2014) | Автор: Петрова Елена Александровна
Просмотров: 662 | Теги: коллоидная химия, коагуляция | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Copyright Petrova Helena © 2017