Электрокинетические свойства коллоидных систем

Электроосмос –движение жидкости через капилляры или пористые диафрагмы (осмос) при наложении внешнего электрического поля. Элетроосмос – одно из основных электрокинетических явлений.

Электроосмос используют для удаления избыточной влаги из почв при прокладке транспортных магистралей и гидротехническом строительстве, для сушки торфа, а также для очистки воды, технических жидкостей. Явление электроосмоса используется также в физиологических экспериментах для введения веществ через микроэлектрод внутрь отдельной клетки.

Электрофорез –электрокинетическое явление перемещения частиц дисперсной фазы в жидкой или газообразной среде под действием внешнего электрического поля.

Электрофорез применяют в физиотерапии, в химической промышленности, для осаждения дымов и туманов, для изучения состава растворов. Электрофорез является одним из наиболее важных методов для разделения и анализа компонентов веществ в химии, биохимии и молекулярной биологии.

Лечебное вещество наносится на прокладки электронов и под действием электрического поля проникает в организм через кожные покровы (в терапии, неврологии, травматологии) или слизистые оболочки (в стоматологии, ЛОР, гинекологии) и влияет на физиологические и патологические процессы непосредственно в месте введения. Электрический ток также оказывает нервно-рефлекторное и гуморальное действие.

Задание 26

Понятие о лиофобных золях. Мицелярная теория строения лиофобных золей.

Лиофобные золи:

· Слабое взаимодействие между дисперсной системой и дисперсной фазой.

· Частицы не сольватированы.

· Поверхность частиц высока.

· Требует стабилизаторов.

· Самопроизвольно не образуются.

· Термодинамически неустойчивы.

· Их частицы с течением времени склонны к агрегации и осаждению.

· Образование таких золей происходит в результате дробления вещества в объеме раствора либо при агрегации небольших молекула или ионов.

Мицелярная теория стоения лиофобных золей.

Согласно общепринятой мицеллярной теории строения коллоидных растворов, золь состоит из двух частей мицелл и интермицеллярной жидкости.

Мицелла– структурная единица лиофобного золя. Содержит и катионы, и анионы.

Частицы дисперсной фазы лиофобных золей имеют сложную структуру, которая зависти от условий получения золей.

В течении первой четверти нашего столетия на основе теории двойного электрического слоябыла создана так называемая мицеллярная теория, стремившаяся объяснить все особенности строения и поведения коллоидных систем. До недавнего времени представление о мицеллярном строении распространялось на все системы, изучаемые в коллоидной химии, в том числе и на лиофильные золи. Но за последнее время установлено, что лиофильные золи, или точнее – растворы высокомолекулярных и высокополимерных соединений, имеют строение, весьма отличное от строения лиофобных золей и близкое к строению молекулярных растворов. Таким образом, мицеллярная теория на современном этапе сохраняет свое значение только для лиофобных (гидрофобных) золей.

В учении о коллоидах в этот период на первый план выступает изучение поверхностно-адсорбционных явлений. Руководящей теорией в этом изучении является химическая теория адсорбции, созданная Лэнгмюром. На ее основе в более современном виде развивается мицеллярная теория строения лиофобных золей, адсорбционная теория коагуляциии других явлений в этих золях.

Экспериментальные наблюдения за поведением частиц в электрическом поле показали, что устойчивость обусловлена наличием одноименных электрических зарядовна поверхности коллоидных частиц. Одновременно выяснилось, что для устойчивости лиофобного золя необходимым условием является присутствие в нем еще и третьего компонента – стабилизатора.Стабилизаторами чаще всего могут быть те или иные электролиты.

Устойчивость лиофобного золя– способность противостоять коагуляции. Виды устойчивости:

1.Агредативная

2.Сидиминационная

Задание 27

Устойчивость коллоидных систем. Агрегационная и седиментационнная устойчивость. Коагуляция. Коагуляция под действием сильных электролитов. Порог коагуляции. Правила Шульца-Гарди. Коллоидная защита.

Коллоидные системы -дисперсные системы, промежуточные между истинными растворами и грубодисперсными системами, в которых дискретные частицы, капли или пузырьки дисперсной фазы, распределены в дисперсионной сфере.

Основные свойства коллоидов:

· Коллоидные частицы не препятствуют происхождению света.

· В прозрачных коллоидах наблюдается рассеивание светового луча (эффект Тиндаля).

· Дисперсные частицы не выпадают о садок.

Устойчивость коллоидного раствора –свойство коллоидной системы противостоять тенденции к агрегации частиц. Зависит от размера и концентрации частиц вещества, температуры, присутствия электролитов.

Агрегационная устойчивость –устойчивость к слипанию частиц, против коагуляции. В коллоидной химии под устойчивостью понимают агрегативную устойчивость, независимо от того, оседают частицы или нет под действием силы тяжести. Понятие агрегативной устойчивости ввел Песков.

Седиментационная устойчивость – устойчивость против оседания частиц под действием силы тяжести. Все грубодисперсные системы седиментационно неустойчивы, так как частицы очень тяжелы. При седиментации могут наблюдаться два случая:

1.Каждая частица оседает в отдельности, не сцепляясь с другими частицами (медленное оседание). Такая система агрегативно устойчива.

2.Частицы сцепляются между собой и агрегаты частиц оседают совместно (быстрое оседание). Такая система агрегативно неустойчива.

Коагуляция –процесс необратимой агрегации частиц дисперсной фазы. Агрегация приводит к их окруплению и их быстрому оседанию.

Факторы, вызывающие коагуляцию: повышение температуры, введение неорганических веществ.