Влияние электролитов на электротермодинамический и электрокинетический потенциалы
По отношению к золю электролиты делятся на индифферентные и неиндиффе-рентные. В индифферентных электролитах отсутствуют ионы, которые могли бы адсорбироваться на поверхности коллоидных частиц. При введении в коллоидный раствор такого электролита наблюдается ионный обмен между противоионами ДЭС и ионами добавляемого электролита, сжатие диффузной атмосферы вокруг частиц. Например, при введении в коллоидный раствор {mAgI,nI-(n-x)K+}xK+
![]() | электролита NaNO3, между ионами Na+ и противо-ионами ДЭС (K+) происходит ионный обмен. Взаимодействие этих ионов с потенциалопределяю-щими ионами (I-) примерно одинаково, поэтому диффузный слой будет содержать смесь ионов Na+ и K+. Увеличение концентрации противоионов приводит к увеличению ионной силы раствора, в результате чего уменьшается толщина ионной атмосферы и наблюдается сжатие диффузного слоя ДЭС. При этом часть противоионов из диффузного слоя переходит в адсорбционный слой и снижает величину дзета-потенциала. |
Влияние усиливается, если в электролите содержится многозарядный ион. Они более активно взаимодействуют с потенциалопределяющими ионами и вытесняют однозарядные ионы из адсорбционного и диффузного слоев в раствор, становясь на их место. При этом потенциал падает быстрее. При добавлении трех- и четы-
![]() | рехзарядных ионов возможна перемена знака z-потен-циала. Это явление называется перезарядкой золя. Изменение знака дзета-потенциала объясняют сверх-эквивалентной адсорбцией многозарядных ионов. Например, при введении электролита Al(NO3)3 ионы Al3+ вначале электростатически притягиваются к отри-цательно заряженной поверхности и входят в диффуз-ный слой наравне с ионами калия. Из-за высокой адсорбируемости они проникают в адсорбционный слой и вытесняют ионы калия. Из-за большого заряда и небольшого (малого) размера их количество больше количества однозарядных ионов. |
В силу этих же причин, заряд их не полностью компенсируется общим зарядом потенциалопределяющих ионов. Некомпенсированные заряды поляризуют по-
![]() | верхность твердой фазы, придавая ей потенциал, противоположный по знаку исходному потенциалу. В рез-ультате перезарядки многозаряд-ными ионами ДЭС становится 3-слойным. При этом потенциалоп-ределяющими ионами становятся многозарядные ионы (Al3+). К ним из раствора притягиваются протии-воионы ( ![]() |
следующим образом:
{mAgI,nI-,zAl3+[3(z-x)-n)] }3x
Влияние неиндифферентного электролита
Неиндифферентным называется электролит, содержащий ионы, способные достраивать кристаллическую решетку. Например, при введении в золь
{mAgI, nAg+(n-x) }х
небольшого количества KI наблюдается увеличи-вается ионная сила раствора, приводящее к повышению z-потенциала. Избыточное количество KI будет реагировать с AgNO3 и образовывать дополнительное коли-чество дисперсных частиц AgI. На их поверхности уже будут адсорбироваться иодид-ионы и обуславливать отрицательный заряд поверхности. Потенциалоп-ределяющими ионами уже будут иодид-ионы, а противоионами – ионы К+: {mAgI, nI- (n-x) K+}х K+.В этом случае перезарядки изменяется знак не только дзета-потенциала, но и электротермо-динамического (j-) потенциала.