Свойства лиофобных коллоидных растворов

Молекулярно-кинетические свойства. К ним относятся свойства, связанные с тепловым движением частиц: броуновское движение и диффузия, которые определяются размером и массой частиц, и осмос, зависящий от числа частиц в единице объема раствора. Поскольку размер и масса частиц дисперсной фазы значительно больше, чем молекул и ионов в истинных растворах, броуновское движение и диффузия проявляются в коллоидных растворах в гораздо меньшей степени, чем в истинных. Сравнение коллоидных и истинных растворов с одинаковой массовой концентрацией показывает, что число частиц в единице объема коллоидного раствора гораздо меньше, чем число молекул или ионов в истинном растворе, поэтому осмотическое давление коллоидных растворов очень низкое.

Оптические свойства. Специфической особенностью коллоидных растворов является их способность рассеивать свет. Это свойство обусловлено размерами коллоидных частиц. Истинные растворы прозрачны, поскольку содержащиеся в них молекулы и ионы имеют размеры 10^-10 - 10^{-9 м, существенно меньшие, чем длины волн видимого света (~ 10-7 м}). Размеры частиц в коллоидных растворах (10^-7 - 10^{-9 м) соизмеримы с длинами волн видимого света, поэтому коллоидные растворы рассеивают свет. Рассеяние света можно наблюдать при боковом освещении коллоидного раствора: при обычном боковом освещении - в виде голубоватой опалесценции раствора, а в случае точечного источника света - в виде светящегося конуса (эффект Тиндаля). Рассеяние света тем сильнее, чем меньше длина волны падающего излучения. Поэтому красный свет рассеивается в меньшей степени, а голубой - в большей. Образование коллоидных аэрозолей в атмосфере вызывает рассеяние солнечного света, придающее небу голубой цвет.}

Электрокинетические свойства. Поскольку составные части коллоидного раствора электрически заряжены, при наложении внешнего постоянного электрического поля можно наблюдать перемещение дисперсной фазы и дисперсионной среды друг относительно друга.

Впервые эти явления наблюдал Ф.Ф.Рейсс. Схема его опыта показана на рис.23. Вставив в слой влажной глины две стеклянные трубки, наполненные кварцевым песком и водой, он опустил в трубки электроды, подключенные к источнику постоянного электрического тока. Спустя некоторое время уровень воды в анодном пространстве понизился, а в катодном - повысился, что указывает на перемещение дисперсионной среды в направлении одного из электродов. Одновременно вода в анодном пространстве мутнела вследствие появления суспензии глины, значит, частицы дисперсной фазы также перемещались, но в противоположном направлении.

Рис.23. Схема опыта Рейсса:

1 - стеклянные трубки, заполненные водой; 2 - катод; 3 - анод;

4 -влажная глина; 5 - коллоидные частицы глины.

Движение коллоидных частиц в электрическом поле называется электрофорезом, а движение растворителя - электроосмосом.

Позднее были обнаружены и обратные явления - возникновение разности электрических потенциалов при перемещении дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы или, наоборот, при перемещении дисперсной фазы относительно неподвижной дисперсионной среды. Возникающие потенциалы получили названия потенциала протекания и потенциала седиментации соответственно.

Все электрокинетические явления объясняются образованием ДЭС на границе раздела фаз в коллоидной системе, которое формирует у частиц дисперсной фазы и дисперсионной среды противоположные по знаку электрические заряды.