Строение мицелл в лиофобных коллоидных растворах

Золи обязательно требуют присутствия специального стабилизатора (электролита). Ионы стабилизатора адсорбируются на частицах дисперсной фазы, образуя на их поверхности двойной электрический слой (ДЭС), и тем самым обеспечивают устойчивость дисперсной системы. Образовавшиеся при этом микроструктуры представляют собой мицеллы золя.

Мицеллой лиофобной системы называется гетерогенная микросистема, которая состоит из микрокристалла дисперсной фазы, окруженного сольватированными ионами стабилизатора. Рассмотрим образование мицеллы золя иодида серебра при взаимодействии разбавленных водных растворов нитрата серебра и иодида калия, взятого в избытке, который выполняет роль стабилизатора. Реакция протекает по уравнению: AgNO3 + KI AgI + KNO3.

Основу коллоидных частиц составляют микрокристаллы малорас-творимого AgI, включающие в себя m «молекул» AgI. Эти кристаллы на-зывают агрегатами. Так как реакция протекает в присутствии избытка иодида калия, то на поверхности агрегата возникает отрицательно заря-женный слой в результате избирательной адсорбции n ионов I–, согласно правилу Панета-Фаянса-Пескова. Ионы иода в таком случае являются потенциалопределяющими (ПОИ). Агрегат вместе с потенциалопределяющими ионами является частицей твердой фазы и его называют ядром. Под действием электростатических сил к ядру притягивается n ионов противоположного знака – противоионов, компенсирующих заряд ядра. В данном случае эту роль выполняют ионы K+, часть противоионов (n – x), наиболее близко расположенных к ядру, находится в слое жидкости, смачивающем поверхность твердого ядра. Эти ионы испытывают действие не только электростатических, но и Ван-дер-ваальсовых сил ядра, поэтому прочно

Потенциал, возникающий на межфазной границе между твердой и жидкой фазами в грануле называется межфазным (φмф). Значение межфазного потенциала зависит от природы твердой фазы, заряда и концентрации потенциалопределяющих ионов. Знак φмф совпадает со знаком заряда ПОИ.

Потенциал на границе скольжения между адсорбционным и диффузным слоями ДЭС мицеллы называется электрокинетиче-ским(дзета) потенциалом ξ. Электрокинетический потенциал является характеристикой ДЭС: он определяет возможность и скорость относительного перемещения дисперсной фазы и дисперсионной среды, интенсивность электрокинетических явлений, устойчивость золей и разрушение дисперсных систем электролитами. Величина ξ-потенциала зависит от толщины диффузного слоя: чем она меньше, тем меньше ξ-потенциал. Толщина диффузного слоя определяется концентрацией и зарядом противоионов. Чем выше заряд противоинов и больше их концентрация, тем больше противоионов находится в плотном слое и меньше их остается в диффузном слое. Это приводит к уменьшению ξ-потенциала.

Изменение ξ-потенциала зависит от свойств среды и наличия в ней противоионов. Добавление в дисперсионную среду одновалентных противоионов приводит к сжатию диффузного слоя и снижению ξ-потенциала. Добавление многовалентных катионов, например Fe3+, может привести к адсорбции противоионов в сверхэквивалентных количествах. В этих условиях произойдет перезарядка поверхности и изменение знака ξ-потенциала.