Характерным признаком начала коагуляции является выпадение осадка дисперсной фазы или резкое увеличение светорассеяния (характерно для высокодисперсных систем).

Факторы, вызывающие коагуляцию золей, можно разделить на физические и химические. К физическим методам относятся перемешивание, механическая вибрация, воздействие ультразвука, электрического или магнитного поля, изменение температуры, различные виды излучения. Основным химическим методом воздействия является прибавление электролитов. Для реальных дисперсных систем характерно влияние на их стабильность нескольких факторов одновременно.

Введение в систему электролитов вызывает электролитическую коагуляцию коллоидных систем вследствие:

- нейтрализации поверхностного потенциала частиц (коагулянтами являются ионы с противоположным знаком, и чем больше заряд иона, тем выше его коагулирующая способность).

- сжатия диффузной части двойного электрического слоя.

Правило Гарди(правило знака заряда) (1909 г.): коагулирующей способностью обладают ионы с противоположным знаком заряда по отношению к заряду дисперсной частицы.

Порог коагуляции - минимальное количество электролита вызывающего начало коагуляции.

Пример: порог коагуляции для некоторых электролитов, вызывающих коагуляцию отрицательно заряженного золя As₂S₃представлен в таблице 1.

Таблица 1.

Концентрация электролита, соответствующая порогу коагуляции золя сульфида мышьяка

электролит	LiCl	NaCl	MgCl₂	BaCl₂	AlCl₃
Концентрация, ммоль/л			0,71	0,69	0,09

Правило Шульце (1882 г.) – порог коагуляции резко уменьшается при увеличении степени окисления коагулирующих ионов (таблица 1), порог коагуляции двухвалентных катионов (Mg²⁺, Ca²⁺) в несколько десятков раз ниже, чем для одновалентных; для трехвалентных катионов порог коагуляции ниже в сотни раз по отношению к одновалентным ионам. То же правило относится и к анионам, вызывающим коагуляцию.

Правило размеров коагулирующих ионов –при одинаковой валентности коагулирующая способность увеличивается с увеличением их атомного радиуса.

Для разрушения дисперсных систем используются методы:

- прибавление к дисперсному раствору коагулирующих ионов (кроме неорганических ионов могут быть использованы ПАВ (деэмульгаторы)),

- нагревание, перемешивание, центрифугирование и другие механические методы.

К методами стабилизации дисперсных систем относятся:

- уменьшение размера частиц дисперсной фазы,

- использование ПАВ (стабилизаторы, эмульгаторы)

Классификация дисперсных систем.

По фазовому состоянию дисперсной среды и дисперсной фазы дисперсные систем ы разделяют на несколько типов (таблица 2)

Таблица 2

Классификация дисперсных систем

Дисперсная среда	Дисперсная фаза	Тип	Название	Пример
газ	газ		истинный раствор	воздух, природный газ
газ	жидкость	Ж/Г*	аэрозоли	туман, аэрозольные баллончики
газ	твердая фаза	Тв/Г	твердые аэрозоли	пыль, дым
жидкость	газ	Г/Ж	пены	газированные напитки
жидкость	жидкость	Ж/Ж	эмульсии	молоко, масло, краски, нефтяные эмульсии
жидкость	твердая фаза	Тв/Ж	суспензии, коллоидные растворы, золи, гели.	раствор извести, глины, буровые растворы; желе
твердая фаза	газ	Г/Тв	вспененные материалы	губка, пенопласт, хлеб
твердая фаза	жидкость	Ж/Тв	пасты	зубная паста
твердая фаза	твердая фаза	Тв/Тв		некоторые сплавы, горные породы

* В числителе принято записывать дисперсную среду, в знаменателе дисперсную фазу.

Золи (лиозоли) и гели относятся к дисперсным системам в которых вещество в твердой фазе является дисперсной фазой.

При этом к гелям (от лат. gelo — «застываю») относятся системы в которых твердая фаза образует трехмерный каркас, внутри которого остается жидкая фаза. Они характеризуются отсутствием текучести, способностью сохранять форму, пластичностью и упругостью.

Золи (от лат. solutio — раствор), в них твердая фаза не связана в пространственную структуру, а частицы свободно участвуют в броуновском движении.

Эмульсии (от лат. emulgeo — дою, выдаиваю) образуются из несмешивающихся друг с другом жидкостей, как правило при наличии третьего вещества – эмульгатора (стабилизатора). Эмульсии делятся на два типа: М/В и В/М (М-масло, В- вода), по аналогии нефтяные эмульсии делятся на: Н/В (прямая эмульсия) и В/Н (обратная эмульсия) (Н-нефть). Переход одного типа эмульсии в другой называют «обращение фаз».

Свойства дисперсных систем.

Эффект Тиндаля - это оптический эффект, рассеивание света при прохождении светового пучка через оптически неоднородную среду. Обычно наблюдается в виде светящегося конуса, видимого на тёмном фоне. Характерен для растворов коллоидных систем, не наблюдается для грубодисперсных систем и истинных растворов.

Электрофорез — это перемещение частиц дисперсной фазы в жидкой или газообразной среде под действием внешнего электрического поля к катоду или аноду в зависимости от заряда коллоидной частицы.

Диализ — очистка коллоидных растворов от растворённых в них низкомолекулярных соединений при помощи полупроницаемой мембраны. При диализе молекулы растворенного низкомолекулярного вещества проходят через мембрану, а неспособные диализировать (проходить через мембрану) коллоидные частицы остаются за ней.

Броуновское движение — беспорядочное движение частиц дисперсной фазы, взвешенных в жидкости или газе, вызываемое тепловым движением частиц жидкости или газа. Броуновское движение не характерно для грубодисперсных систем.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Опыт 1. Получение золя фосфата железа.

В пробирку внесите 10 мл фосфата натрия и аккуратно прилейте 1- 2 капли хлорида железа. На поверхности образуется золь фосфата железа. Раствор встряхните, в пробирке видно хаотичное движение коллоидных частиц. Запишите наблюдения.

Опыт повторите, взяв в избытке хлорид железа и прибавив 1-2 капли фосфата натрия.