Ультрафильтрация — это отделение дисперсной фазы от дисперсионной среды, осуществляемое путем продавливания золя через плотные фильтры, непроницаемые для частиц дисперсной фазы. Фильтрование обычно проводят под давлением или в вакууме. Применяя мембраны с определенной степенью пористости, можно не только разделять коллоидные частицы, но и определять их размеры. Этим методом впервые были определены размеры целого ряда вирусов и бактериофагов.
Процесс ультрафильтрации лежит в основе работы почек. Вещества с молярной массой до 10000 свободно проходят через сито базальной мембраны, а с молярной массой свыше 50 000 — проходят только в ничтожных количествах.
Примером сочетания диализа и ультрафильтрации является аппарат "искусственная почка", предназначенный для временной замены почек при почечной недостаточности. Аппарат подключают к системе кровообращения больного. Кровь под давлением, создаваемым пульсирующим насосом ("искусственное сердце"), протекает в зазоре между двумя мембранами, омываемыми снаружи физиологическим раствором (рисунок 3). Благодаря большой площади мембран (~15000 см2) из крови сравнительно быстро (3-4 ч) удаляются "шлаки" — продукты обмена и распада тканей (мочевина, креатинин, ионы калия и др.). Данный метод лечения называется гемодиализом.
|
|
Рисунок 3 — Прибор «Искусственная почка»
Строение мицелл лиофобных золей
Согласно мицеллярной теории, золь состоит из мицелл и интермицеллярной жидкости.
Мицелла —это электро-нейтральная частица дисперсной фазы, окруженная двойным электрическим слоем ионов.
Интермицеллярная жидкость — это дисперсионная среда, разделяющая мицеллы
Основу мицеллы составляют микрокристаллы трудно-растворимого вещества, называемые агрегатом. В результате избирательной адсорбции на поверхности агрегата адсорбируются ионы электролита-стабилизатора.
Например: Рассмотрим строение мицеллы золя AgI, образующегося в результате реакции (рисунок 65):
AgNO3 + KI → AgI + KNO3
Если в избытке находится AgNO3, то именно он является стабилизатором т.к. сообщает устойчивость коллоидным частицам. Из его ионов формируется двойной электрический слой вокруг агрегата:
AgNO3 → Ag+ + NO3-