Коллоидные системы


Коллоидные системы

Коллоидные системы (коллоиды, др.-греч. κόλλα — клей и εἶδος — вид; «клеевидные») — дисперсные системы, промежуточные между истинными растворами и грубодисперсными системами — взвесями. Или это система, в которой дискретные частицы, капли или пузырьки дисперсной фазы, имеющие размер хотя бы в одном из измерений от 1 до 100 нм, распределены в другой фазе, обычно непрерывной, отличающейся от первой по составу или агрегатному состоянию и именуемой дисперсионной средой.

Размеры коллоидных частиц варьируются в пределах от 0.001 до 0.1 мкм. В свободнодисперсных коллоидных системах (дымы, золи) частицы не выпадают в осадок.

Содержание

Основные свойства

  • Коллоидные частицы не препятствуют прохождению света.
  • В прозрачных коллоидах наблюдается рассеивание светового луча (эффект Тиндаля).
  • Дисперсные частицы не выпадают в осадок — Броуновское движение поддерживает их во взвешенном состоянии.

Основные виды

  • дым — взвесь твёрдых частиц в газе.
  • туман — взвесь жидких частиц в газе.
  • аэрозоль — состоит из мелких твёрдых или жидких частиц, взвешенных в газовой среде
  • пена — взвесь газа в жидкости или твёрдом теле.
  • эмульсия — взвесь жидких частиц в жидкости.
  • золь — ультрамикрогетерогенная дисперсная система.
  • гель — взвесь жидких частиц в твёрдом теле.
  • суспензия — взвесь твёрдых частиц в жидкости.

Коллоидные системы, применяемые в химическом анализе

Из коллоидных систем наибольшее значение для химического анализа имеют гидрозоли — двухфазные микрогетерогенные дисперсные системы, характеризующиеся предельно высокой дисперсностью, в которых дисперсионной средой является вода — наиболее часто применяемый в аналитической практике растворитель. Встречаются также органозоли, в которых дисперсионной средой являются неводные (органические) растворители. В результате молекулярного сцепления частиц дисперсной фазы из золей при их коагуляции образуются гели. При этом не происходит разделения фаз; другими словами, переход золей в гель не является фазовым превращением.

При образовании геля вся дисперсионная среда (например, вода в гидрозоле) прочно связывается поверхностью частиц дисперсной фазы и в ячейках пространственной структуры геля. Гели способны обратимо восстанавливать свою пространственную структуру во времени, но после высушивания наступает разрушение их структуры и они теряют эту способность.

Коллоидные свойства галогенидов серебра

В процессе титрования галогенид-ионов растворами солей серебра получаются галогениды серебра, весьма склонные к образованию коллоидных растворов. В присутствии избытка Наl-ионов, то есть до точки эквивалентности при титровании галогенидов ионами серебра или после точки эквивалентности при титровании ионов серебра галогенидами, вследствие адсорбции Hal-ионов взвешенные частицы AgHal приобретают отрицательный заряд:

mAgHal + nНаl → [AgHal]m • nНаl

В присутствии избытка Ag±ионов (то есть до точки эквивалентности при титровании ионов серебра галогенидами или после точки эквивалентности при титровании галогенидов ионами серебра) взвешенные частицы приобретают положительный заряд:

mAgHal + nAg+ → [AgHal]m • nAg+

Таким образом, заряд взвешенной частицы [AgHal]m•nHal или [AgHal]m•nAg+ определяется зарядом ионов, адсорбированных на поверхности ядра мицеллы [AgHal]m, и зависит от наличия в системе избытка Hal или Ag+, обусловливающих отрицательный или положительный заряд взвешенной частицы золя. Помимо адсорбционного слоя, находящегося на поверхности ядра мицеллы и обусловливающего определенный электрический заряд, в состав мицеллы входит также часть ионов противоположного знака, образующих второй (внешний) слой ионов.

Например, в процессе титрования иодида калия раствором нитрата серебра

Ag+ + NO3- + К+ + I → AgI + K+ + NO3-

образуются мицеллы следующего строения:

а) мицеллы, образуемые Ag при избытке нитрата серебра: {[AgI]m• nAg+ • (n-x)NO3- }x+ • xNO3-

б) мицеллы, образуемые AgI при избытке иодида калия {[AgI]m • nI • (n-x)K+}x • xK+

Коллоидные частицы, несущие одноимённые электрические заряды, отталкиваются друг от друга. Силы взаимного отталкивания мешают частичкам сблизиться настолько, чтобы произошло взаимное притяжение. В то же время заряженные частички обладают высокой адсорбционной способностью, они притягивают к себе частицы, несущие обратные по знаку электрические заряды, и образуют с ними малорастворимые соединения. В первую очередь на поверхности заряженных коллоидных частиц адсорбируются те ионы, которые дают наименее растворимые осадки с ионами, входящими в состав этих частиц. Кроме того, адсорбируются те ионы, концентрация которых наибольшая. Например, при осаждении AgI могут соосаждаться вместе с ним Вr, Cl, SCN и другие ионы. При титровании галогенидов, не содержащих посторонних примесей, осадком адсорбируются имеющиеся в растворе Наl-ионы, сообщая частичкам AgHal отрицательные заряды. И в том, и в другом случаях результаты титрования искажаются. Поэтому требуется строго соблюдать условия осаждения, рекомендуемые в методиках определения тех или иных веществ.

Анализ коллоидных систем

Существует несколько методов анализа коллоидных систем, среди них есть химические и физико-химические методы: анализ с помощью адсорбционных индикаторов; методы на основе измерения рассеяния проходящего света (нефелометрия и турбидиметрия); методы на основе измерения скорости седиментации (Седиментационный анализ), а также скорости Броуновского движения в коллоидных системах (анализ траекторий наночастиц, динамическое и статическое светорассеяние.

См. также




Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Коллоидные системы" в других словарях:

  • КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ — (коллоиды) высокодисперсные (микрогетерогенные) системы с частицами размером от 10 7 до 10 5 см. Для коллоидных систем, в отличие от дисперсных систем с более крупными частицами, характерно интенсивное броуновское движение частиц дисперсной фазы …   Большой Энциклопедический словарь

  • Коллоидные системы —         (от греч. kolla клей и eidos вид * a. colloid systems; н. Kolloidsysteme; ф. systemes colloidaux; и. sistemas coloidales, sistemas coloideas), коллоидно дисперсные системы, коллоиды, микрогетерогенные системы, представляющие собой… …   Геологическая энциклопедия

  • КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ — высокодисперсные (см. ) системы, промежуточные между истинными растворами и грубодисперсными системами (см.) и (см.). К. с. могут быть жидкими ( (см.)) и студнеобразными (гели). Коллоидные растворы образуют (см.), крахмал, многие полимеры …   Большая политехническая энциклопедия

  • коллоидные системы — – дисперсные системы с размерами частиц дисперсионной фазы 10 7 – 10 10 м, равномерно распределенные в объеме дисперсионной среды. Словарь по аналитической химии [3] …   Химические термины

  • коллоидные системы — (коллоиды), высокодисперсные (микрогетерогенные) системы с частицами размером от 1 нм до 1 мкм. Для коллоидных систем, в отличие от дисперсных систем с более крупными частицами, характерно интенсивное броуновское движение частиц дисперсной фазы.… …   Энциклопедический словарь

  • Коллоидные системы —         коллоидно дисперсные системы, коллоиды, традиционные названия предельно высокодисперсных (микрогетерогенных) систем. Частицы дисперсной фазы в К. с., коллоидные частицы, обычно имеют размер от 10 7 до 10 5 см. В газе или жидкости они… …   Большая советская энциклопедия

  • КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ — коллоиды (от греч. kolla клей и eidos вид) дисперсные системы, промежуточные между истинными р рами и грубодисперсными системами суспензиями и эмульсиями; жидкие К. с. золы, твёрдые студенистые К. с. гели …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ — (коллоиды), высокодисперсные (микрогетерогенные) системы с частицами размером от 1 нм до 1 мкм. Для К. с., в отличие от дисперсных систем с более крупными частицами, характерно интенсивное броуновское движение частиц дисперсной фазы. К. с. с… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • КОЛЛОИДЫ (КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ) — [έίσος (ύйдос) вид] двухфазные дисперсные системы с предельно высокой степенью дисперсности, при которой еще сохраняется гетерогенность, т. е. наличие между дисперсной фазой и дисперсионной средой поверхности раздела …   Геологическая энциклопедия

  • системы — – определенным образом упорядоченные элементы. Словарь по аналитической химии [3] • гетерогенные системы гомогенные системы дисперсные системы колл …   Химические термины

Книги

Другие книги по запросу «Коллоидные системы» >>