Правило знака и валентности (Шульце-Гарди)

Знака:

Коагуляцию коллоидных растворов вызывают ионы, имеющие знак заряда, противоположный заряду гранулы.       

 

Заряда:

Коагулирующее действие ионов пропорционально заряду иона-коагулянта в шестой степени:

или:

Пороги коагуляции обратно пропорциональны заряду иона-коагулянта в шестой степени:

 

 

Правило Шульце–Гарди носит приближенный характер.

Приготовить золь с абсолютно одинаковыми свойствами невозможно

Для катионов К⁺, Ва²⁺, А1³⁺, отношение порогов коагуляции их хлоридов при действии на отрицательно заряженный золь As₂S соответственно равно

или, принимая порог коагуляции иона алюминия за единицу,

ü По порогам коагуляции можно определить знак заряда золя!

Некоторые органические однозарядные основания, например катионы морфина, обладают более сильным коагулирующим действием, чем двухзарядные ионы, поскольку обладают более высокой адсорбцией.

Влияние лиотропных рядов

ü Поскольку ионы должны входить в адсорбционный слой,
то на коагуляцию действует обратный лиотропный ряд, но помним о величине заряда!!!

Зависимость ζ-потенциала и порогов коагуляции от концентрации однозарядных катионов в лиотропном ряду

Перезарядка золей

(неправильные ряды, чередование зон коагуляции)

Явление наблюдается при добавлении многозарядных ионов:

Коагуляция смесью электролитов

a₁ – аддитивность (CaCl₂ + NaCl)

а₂ – антагонизм (KCl + NaCl)

а₃ – синергизм (CaCl₂ + LiCl)

 

 

Причины:

ü взаимодействие ионов электролитов с коллоидными частицами;

ü взаимодействие ионов между собой;

ü взаимодействие ионов с растворителем.

 

Аддитивность - это суммирование коагулирующего действия ионов, вызывающих коагуляцию. (коагулирующие ионы не взаимодействуют химически между собой)

Антагонизм - это ослабление коагулирующего действия одного электролита в присутствии другого.

(коагулирующие ионы связываются в в прочный комплекс либо выпадают в осадок)

Рb²⁺ + 2Сl^– = РbСl₂↓

Синергизм - это усиление коагулирующего действия одного электролита в присутствии другого.(между электролитами происходит химическое взаимодействие, в результате которого образуется многозарядный ион)

FeCl₃ + 6KCNS → K₃[Fe(CNS)₆] + 3KCl

При введении различных лекарственных веществ в организм (в виде инъекций) следует предварительно убедиться в том, что эти вещества не являются синергистами, чтобы избежать возможной коагуляции.

При очистке промышленных вод следует учитывать антагонизм вводимых электролитов, препятствующий разрушению коллоидных загрязнений.

Взаимная коагуляция

При смешивании двух золей с противоположными зарядами частиц наблюдается взаимная коагуляция.

(Взаимная коагуляция положительного золя Fe(OH)₃ и отрицательного золя As₂S₃.)

 

Строение мицеллы при полной и частичной коагуляции при смешивании разных по заряду золей хлорида серебра:

{(m AgCl) nAg⁺ (n-x)NO₃^- }^{+ x} xNO₃^-

{(mAgCl) yСl^- (y-z)K⁺ }^{- z} zK⁺

1. Частичная - n > y

{(m₁ + m₂ + y) (AgCl) (n – y)Ag⁺ (n – y – q)NO₃^- }^{+ q} qNO₃^-

2. Полнаякоагуляция – n=y

(m₁ + m₂ + n)AgCl↓

Привыкание золя

превышение порога коагуляции при добавлении электролита к золю небольшими порциями.

Причины:

ü  образование пептизатора                

 адсорбция ионов, приводящая к повышению заряда частиц

При инъекциях электролита в мышечную ткань или кровь человека необходимо вводить его постепенно, медленно, чтобы не вызвать коагуляцию биологических коллоидных систем.

При медленном введении (капельница) электролит успевает уноситься с током крови и диффундировать в соседние ткани, поэтому пороговая концентрация не достигается, и коагуляция не наступает.Это явление в живых тканях объясняется "привыканием".