Химические методы получения гидрофобных золей

Химические методы получения гидрофобных золей

Эти методы основываются на реакциях обмена, гидролиза, окисления – восстановления, а также применения пептизации.  Метод ионного обмена мы рассмотрели выше в разделе строение коллоидной частицы.

Рассмотрим образование гидрофобного золя на основе ОВР:

2H2S + O2 → 2S + 2H2O

Строение мицеллы с учетом того, что сероводородная кислота являясь слабым электролитом диссоциирует только по первой ступени:

{m[S] ⋅ nHS - ⋅ (n - x )H +}х-⋅x H+

Метод пептизации

Пептизация – это процесс перевода свежеприготовленного осадка в коллоидно-дисперсное состояние. Пептизация бывает двух видов: непосредственная и посредственная.

Непосредственной называется такая пептизация, при которой осадок и пептизатор имеет общий ион.

Осадок CuS можно пептизировать с помощью ионов меди или серы (Cu2+; S2-). Если  пептизатор -  Na2S, то: {m[CuS] ⋅ nS2- ⋅2(n-x)Na+}2x-⋅2xNa+.

Посредственной называется такая пептизация, при которой пептизатор образуется в ходе реакции образования золя. Например, если к свежеприготовленному осадку добавить небольшое количество HCl :

Fe(OH)3↓+ HCl → Fe(OH)2Cl + H2O

Fe(OH)2Cl → FeOCl + H2O

FeOCl → FeO+ + Cl-

{m[Fe(OH)3] ⋅ n FeO+ ⋅(n-x) Cl-}x+⋅x Cl-

Разрушение гидрофобных золей

Разрушение гидрофобных золей можно достигнуть добавлением к раствору индифферентного электролита (избирательно не адсорбирующегося на поверхности агрегата). Разрушающими будут являться те ионы электролита, которые имеют одинаковый заряд с зарядом диффузионного слоя или противоположный заряд с зарядом гранулы. 

Согласно правилу Шульце – Гарди:

Коагулирующим действием обладает тот ион электролита, который имеет заряд, противоположный заряду гранулы; коагулирующее действие тем сильнее, чем выше заряд иона-коагулянта (правило значимости).

В рядах:  Na+         Ca2+        Al3+ и        Cl -        SO42-        PO43+

слева направо разрушающая сила ионов возрастает.

Разрушающее действие постороннего электролита заключается в том, что однозарядный ион вытесняет ПИ диффузионного слоя в адсорбционный слой, следовательно, уменьшается заряд диффузного слоя и уменьшается заряд гранулы.

В итоге уменьшается ж – потенциал и мицеллы начинают терять свою защиту и слипаются. Когда слипание частиц достигает такого предела, что становится заметным помутнение раствора, соответствующая этому состоянию концентрация электролита носит название - порог коагуляции (Сп).

Состояние, при котором ж - потенциал становится равным нулю, т. е. гранула становится электронейтральной, называется изоэлектрическим состоянием. В изоэлектрическом состоянии коагуляция ускоряется и золь разрушается.