Условия и методы получения коллоидных растворов

Коллоидные растворы могут быть получены методами конденсации и замены растворителя. Еще одним необходимым для получения золей условием, помимо доведения размеров частиц до коллоидных, является наличие в системе стабилизаторов – веществ, препятствующих процессу самопроизвольного укрупнения коллоидных частиц.

Дисперсионные методы: Дисперсионные методы основаны на раздроблении твердых тел до частиц коллоидного размера и образовании таким образом коллоидных растворов. Процесс диспергирования осуществляется различными методами: механическим размалыванием вещества в т.н. коллоидных мельницах, электродуговым распылением металлов, дроблением вещества при помощи ультразвука.

Методы конденсации: Вещество, находящееся в молекулярно-дисперсном состоянии, можно перевести в коллоидное состояние при замене одного растворителя другим – т.н. методом замены растворителя. В качестве примера можно привести получение золя канифоли, которая не растворяется в воде, но хорошо растворима в этаноле. При постепенном добавлении спиртового раствора канифоли к воде происходит резкое понижение растворимости канифоли, в результате чего образуется коллоидный раствор канифоли в воде. Аналогичным образом может быть получен гидрозоль серы.
Коллоидные растворы можно получать также и методом химической конденсации, основанном на проведении химических реакций, сопровождающихся образованием нерастворимых или малорастворимых веществ. Для этой цели используются различные типы реакций – разложения, гидролиза, окислительно-восстановительные и т.д. Так, красный золь золота получают восстановлением натриевой соли золотой кислоты формальдегидом: NaAuO2 + HCOH + Na2CO3 ––> Au + HCOONa + H2O
Строение мицеллы данного золя можно представить следующей схемой (см. разд. 4.2.2): {[Au]m· n AuO2–· (n-x) Na+}x– · xNa+

Золи могут быть получены также в результате реакций ионного обмена, в результате которых выделяется нерастворимая соль, образующая при определенных условиях коллоидный раствор; так получают, например, золь иодида серебра (см. ниже).

Процесс гидролиза различных солей может приводить к образованию коллоидных растворов нерастворимых гидроксидов или кислот; так получают, например, золь гидроксида железа(III), имеющий следующее строение:

{[Fe(OH)3]m n FeO+ · (n–x)Cl–}x+ x Cl–

3. Специфические свойства полимеров.

1) механические: эластичность – обратимые деформации при относительно небольшой нагрузке (каучуки); малая хрупкость стеклообразных и кристаллических полимеров (пластмассы, органическое стекло); способность макромолекул к ориентации под действием направленного механического поля (используется при изготовлении волокон и пленок)

2) особенности растворов полимеров: высокая вязкость раствора при малой концентрации полимера; растворение полимера происходит через стадию набухания

3) особые химические свойства: резко изменяют свои физико-механические свойства под действием малых количеств реагента (вулканизация каучука, дубление кож) особые свойства полимеров объясняются большой молекулярной массой и тем, что макромолекулы имеют цепное строение и обладают гибкостью – способностью обратимо (без разрыва химических связей) изменять свою форму, причина гибкости – внутримолекулярное вращение по множеству альфа-связей в цепной макромолекуле

4) электрические свойства: большинство полимеров – диэлектрики

Билет № 16