Коллоидные системы. Коллоидные растворы

Лекция 13 коллоидные системы

Предметом изучения коллоидной химии являются гетерогенные высокодисперсные системы и высокомолекулярные системы.

Коллоидные системы очень распространены в природе, они имеют большое значение для жизнедеятельности растений и животных. Почва, клеточный сок, белковые вещества, лимфа, кровь- все это коллоидные системы.

Коллоидные системы состоят из дисперсионной среды и дисперсной фазы.В дисперсных системах одна из фаз находится в мелко раздробленном состоянии и распределена в другой, имеющей непрерывное строение. Вещество, находящееся в мелко раз­дробленном состоянии, называется дисперсной фазой, а вещество, находящееся в виде сплошной массы — дисперсионной сре­дой. По размерам частиц дисперсной фазы дисперсные системы классифицируются на три вида:

1. Истинные растворы -это гомогенные однофазные дисперсные системы Растворенное вещество находится в виде молекул или ионов, например: растворы сахара, спирта, мочевины в воде, растворы электролитов и др.

2. Коллоидные системы — это высокодисперсные гетерогенные системы с хорошо развитой поверхностью раздела между фазами. Их частицы не оседают под действием силы тяжести, проходят через бумажные фильтры, но задерживаются расти­тельными и животными мембранами (пергаментом, перепонкой из бычьего пузыря и др.). Например, почвенные коллоиды, водные растворы серебра, золота, серы, сульфидов металлов.

3. Грубые дисперсии — это системы с размером частиц 10 –5 . К ним относятся суспензии и эмульсии, на­пример: суспензия глины в воде, эмульсия жира в воде (молоко) и др.

Таким образом, коллоидные растворы занимают промежуточное положение — между истинными растворами и грубыми дисперсиями.

Коллоидные растворы обладают своеобразными кинетическими, оптическими и электрическими свойствами. Особые свойства коллоидных систем в значительной мере определяются молекулярными силами, некомпенсированными в поверхностных межфазовых слоях, свойствами и строением этих слоев.

Коллоидные растворы по интенсив­ности взаимодействия дисперсной фазы со средой (сольвата­ции) делятся на две группы: лиофобные —характеризующиеся слабым взаимодействием частиц дисперсной фазы смолеку­лами среды, и лиофильные, характеризующиеся сильным взаимодействием с растворителем. Высокодисперсные коллоидные растворы, относящиеся к типу систем т/ж, носят название золей (от лат. solutio – раствор).

Полуколлоидные системы представляют собой растворы смешанного характера, т. е. в одном и том же растворителе одновременно находятся молекулы, ионы и мицеллы различной дисперсности. К лиофиль­ным системам ранее относили и растворы высокомолекулярных соединений, которые в настоящее время выделены в от­дельную группу.

Примером растворов высокомолекулярных соединений яв­ляются белки, каучук в бензине или бензоле, полиамиды в этиловом спирте, желатин в воде. Исследование свойств этих растворов показало, что они являются гомогенными и равно­весными системами. По принятой в настоящее время терминологии их называют истинными растворами высокомолекулярных соеди­нений; но так как они имеют ряд свойств, характерных для типичных коллоидных систем, то их изучают в коллоидной химии.

Гетерогенные высокодисперсные системы обладают резко выраженной поверхностью раздела между фазами, агрегативной и термодинамической неустойчивостью, необратимостью, существуют только в присутствии стабилизатора.

4. Мицелла является наименьшим количеством коллоидного вещества, способным к самостоятельному существованию и определяющим все основные свойства коллоидной системы.

В качестве примера рассмотрим схему строения мицеллы золя хлорида серебра, получаемого при реакции обмена между азотнокислым серебром и хлористым калием в сильно разбавленных растворах:

Для получения устойчивого золя необходимо, чтобы один из электролитов AgNO3 или КС1 присутствовал в избытке в качестве стабилизатора. Согласно экспериментальным данным в присутствии избытка AgNO3 получается золь с положительно заряженными частицами, в случае избытка КС1 –сотрицательно заряженными частицами. Ядро частицы, представ-ляющее собой кристаллик AgCl, адсорбирует на своей поверхности или ионы Ag + в случае избытка AgNO3 , или ионы С1 — в случае избытка КС1, сообщающие частице соот­ветственно положительный или отрицательный заряд. К ад­сорбированным ионам из раствора притягиваются ионы противоположного знака, причем часть их колеблется на некотором расстоянии, образуя диффузный слой. Ионы стабилизатора, как потенциалоопределяющие, так и противоионы находятся в сольватированном состоянии.

Схема строения мицеллы золя с положительно заряженной — частицей может быть представлена и в виде формулы:

адсорбционный слой диффузный слой

< m[AgCl] nAg + (n—x) NO3 > + х NO3

Лекция № 16. Дисперсные системы, коллоидные растворы;

Дисперсными (микрогетерогенными) называются системы, в которых частицы одной фазы (дисперсная фаза) равномерно распределены в другой фазе (дисперсионная среда).

По размеру частиц выделяют три типа микрогетерогенных систем:

ü грубодисперсные системы — 10 -2 ¸ 10 -5 см;

ü мелкодисперсные системы или коллоидные растворы — 10 -5 ¸ 10 -7 см;

ü истинные или молекулярные растворы — 10 -7 ¸ 10 -8 см.

Выделение коллоидных растворов в отдельный класс объектов обусловлено двумя причинами:

Во первых, коллоидные растворы характеризуются чрезвычайно большой удельной поверхностью (Sуд = S/V). Для частиц сферической формы Sуд = 6/d. При диаметре частиц 10 -4 см Sуд = 6×10 4 см -1 . При уменьшении диаметра до 10 -6 см удельная поверхность увеличивается до 6×10 6 см -1 (600 см 2 на 1 см 3 ).

Во-вторых, в микрогетерогенных системах значительная часть молекулярных или атомных частиц вещества находится на поверхности раздела фаз. Очевидно, что свойства вещества в глубине фазы и на ее поверхности будут отличаться. Фактически в коллоидных системах мы имеем дело с принципиально новым состоянием вещества, которое является предметом изучения коллоидной химии — физической химии дисперсных систем и поверхностных явлений.

Изучение коллоидной химии чрезвычайно важно для понимания биологических процессов на молекулярном и субмолекулярном уровне, поскольку биополимеры (белки, полисахариды и нуклеиновые кислоты), вирусы и органеллы клетки, а также клеточные мембраны по сути своей являются микрогетерогенными системами.

Читать еще:  Где убили бориса. Борис и глеб

Классификация дисперсных (микрогетерогенных) систем проводится по ряду признаков

I. По агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды.

II. По силе взаимодействия между частицами дисперсной фазы различают:

ü свободнодисперсные системы (золи), частицы которых между собой не взаимодействуют;

ü связнодисперсные системы (гели), частицы которых сильно взаимодействуют друг с другом.

III. По природе частиц дисперсной фазы выделяют три группы коллоидных растворов:

ü Суспензоиды — коллоидные растворы неорганических веществ, нерастворимых в обычных условиях (металлы, их оксиды, гидроксиды или соли). Суспензоиды неустойчивы и при удалении дисперсионной среды необратимо разрушаются. По этой причине часто их называют необратимыми коллоидами.

ü Ассоциативные или мицеллярные коллоиды, образованные поверхностно-активными веществами (ПАВ). В качестве ПАВ можно рассматривать мыла, которое представляют собой натриевые или калиевые соли высших карбоновых кислот. В данных веществах можно выделить гидрофильную карбоксильную группу и длинный гидрофобный углеводородный радикал:

При растворении в воде анионы карбоновых кислот стремятся «спрятать» углеводородные радикалы, образуя мицеллы двух типов, в которых гидрофобные группы ориентированы внутрь частицы, а гидрофильные — наружу.

Глобулярные мицеллы Пластинчатые мицеллы

Строение мицеллы позволяет ПАВ растворять вещества, нерастворимые в воде в обычных условиях, за счет капсулирования их в гидрофобные зоны. Данное явление получило название солюбилизации и широко используется для приготовления водных растворов малорастворимых веществ, например, лекарственных препаратов.

ü Молекулярные коллоиды — растворы высокомолекулярных веществ (белки, полимеры и т.д.), молекулы которых имеют размеры коллоидных частиц. После удаления растворителя данные вещества можно перевести в состояние коллоидного раствора, снова добавив растворитель, поэтому молекулярные коллоиды называются обратимыми.

Используют два основных метода получения коллоидных растворов — метод диспергирования (измельчения) и метод конденсации. В методе диспергирования компактное вещество измельчают до размеров коллоидной частицы механически или действием ультразвука. Методом конденсации вещество укрупняется от молекулярного состояния до размеров коллоидной частицы. Обычно используют физическую (конденсация из паров или замена растворителя) или химическую конденсацию, основанную на получении вещества, обычно нерастворимого в воде и выпадающего в осадок, в условиях, способствующих образованию коллоидных растворов. Такими условиями являются:

· образование пересыщенного раствора при использовании сильно разбавленных растворов;

· проведение реакции в избытке одного из реагентов.

Промежуточное положение между методами диспергирования и конденсации занимает электродуговой метод, который используется для получения золей металлов. При этом в подходящий растворитель помещают два металлических электрода, подают на них разность потенциалов, достаточную для образования электрической дуги. В электрической дуге компактный металл испаряется, переходя в атомарное состояние, из которого конденсируется, образуя коллоидные частицы.

Строение коллоидной частицы суспензоида рассмотрим на примере коллоидного раствора сульфата бария, полученного методом химической конденсации при взаимодействии хлорида бария с сульфатом натрия в избытке последнего.

В основе коллоидной частицы лежит ядро — агрегат довольно большого числа (порядка 1000) атомных или молекулярных частиц малорастворимого вещества, в данном случае сульфата бария.

В обычных условиях ядро представляет собой зародыши кристаллов, быстро увеличивающиеся в размерах, и образующие, в конечном счете, осадок. Использование избытка одного из реагентов приводит к тому, что на поверхности ядра начинается процесс адсорбции ионов из раствора. Адсорбция — это процесс самопроизвольного увеличения концентрации частиц на поверхности раздела фаз. Определить, какой из ионов будет адсорбироваться на поверхности ядра можно по правилу Фаянса-Паннета: в первую очередь на поверхности твердого тела адсорбируются ионы, входящие в состав его кристаллической решетки или изоморфные им. В данном случае в растворе находится избыток сульфата натрия, который диссоциирует на катионы натрия и сульфат-анионы:

Очевидно, что в первую очередь на поверхности ядра будут адсорбироваться сульфат-анионы, образующие слой потенциалопределяющих ионов.

Заряженная поверхность агрегата притягивает из раствора катионы натрия, которые образуют два слоя противоионов: адсорбционный, жестко связанный с поверхностью, и диффузионный, частицы которого могут обратимо переходить в раствор. Совокупность ядра и двух адсорбционных слоев называется гранулой, которая собственно и является коллоидной частицей.

Гранула и диффузионный слой противоионов образуют мицеллу.

Схематически строение коллоидной частицы можно представить следующим образом:

Проведение реакции в избытке хлорида бария приведет к тому, что в роли потенциалопределяющих ионов будут выступать катионы бария, а слои противоионов будут образованы хлорид-анионами. Гранула в данном случае заряжена положительно

а мицелла имеет следующее строение:

Наличие электрического заряда у гранулы вызывает перемещение коллоидной частицы в электрическом поле. Данное явление называется электрофорезом. Перемещение в электрическом поле ионов диффузионного слоя, увлекающих за собой растворитель, называется электроосмосом.

Поскольку мелкодисперсные системы имеют частицы, размер которых близок к длине видимого света, последний при прохождение через коллоидный раствор рассеивается, образуя светящийся конус (эффект Тиндаля). При этом интенсивность рассеянного света (I) обратно пропорциональна четвертой степени длины волны: I = k/l 4 . По этой причине коллоидные системы наиболее сильно рассеивают синий свет и менее всего — красный.

С точки зрения термодинамики коллоидные растворы являются метастабильными системами и неустойчивы. Для увеличения устойчивости растворы подвергают очистки. Основной метод их очистки — диализ, который основан на удалении примесей низкомолекулярных соединений через полупроницаемую мембрану (пергамент, целлофан, коллодий и т.д.). Диализ под давлением с использованием мелкопористых фильтров называется ультрафильтрацией. Проведение диализа в электрическом поле (электродиализ) позволяет очистить коллоидный раствор от примесей электролитов.

Тем не менее коллоидные растворы могут сохранятся без изменения длительное время. Относительная устойчивость коллоидных растворов обуславливается рядом факторов.

1. Кинетический фактор устойчивости коллоидных растворов связан с очень малой концентрацией частиц, которая делает малой вероятность их столкновения.

2. Электростатический фактор вызван наличием электростатического заряда на поверхности гранулы, который препятствует сближению и укрупнению частиц.

Присутствие в растворе одноименных ионов приводит к «вдавливанию» ионов диффузионного слоя в адсорбционный слой и понижению заряда гранулы. Поэтому посторонние электролиты сильно уменьшают устойчивость коллоидного раствора. Коагулирующее действие электролита характеризуется порогом коагуляции — минимальной его концентрацией, разрушающей коллоидный раствор. Порог коагуляции очень сильно зависит от заряда коагулирующего иона: Cп = К/z 6 .Для одно-, двух- и трехзарядных ионов пороги коагуляции относятся как 1 : 0,016 : 0,0014.

Читать еще:  К чему снится есть из разбитой тарелки. К чему снится тарелка по соннику

3. Структурно-механический фактор проявляется в присутствии ПАВ, которые, адсорбируясь на поверхности коллоидных частиц, препятствуют их сближению и укрупнению. Так как поверхностно-активные вещества сами образуют коллоидные растворы, часто их называют защитными коллоидами.

Если все-таки коллоидные частицы смогли преодолеть все факторы устойчивости коллоидного раствора и сблизились на достаточное расстояние, происходит их слияние и укрупнение — коагуляция. Оседание укрупненных частиц разрушенного коллоидного раствора (фактически это уже осадок) называется седиментацией. В ряде случаев процесс коагуляции обратим. Обратный переход коагулянта в коллоидный раствор называется пептизацией.

Литература: [1] с. 295 — 330; [2] с. 254 — 262

Коллоидные системы: типы, свойства и значение

Когда речь идет об агрегатном состоянии веществ, то принято выделять четыре основных типа:

Однако большинство биологических сред, жидкостей, природных явлений представляет собой некую смесь из нескольких вариантов. Значительная часть всех растворов обладает особыми свойствами. Они отличаются и внешними признаками, и внутренним строением. Называют их так: коллоидные системы. Это совокупная смесь веществ разной природы, находящихся в разных агрегатных состояниях. Чтобы лучше разобраться в данном вопросе, следует рассмотреть все свойства и характеристики подобных растворов, что мы и сделаем в ходе данной статьи.

Коллоидно-дисперсная система: характеристика

Если говорить простым обыденным языком, то данная система — это нечто среднее между истинным раствором, который является 100% гомогенной средой и грубодисперсными взвесями, в которых четко прослеживается граница раздела фаз.

Вообще коллоидные системы являются частью дисперсных систем, одной из их разновидностей. Поэтому неудивительно, что свойства их во многом схожи. Чтобы лучше представить себе, что же такое описываемое состояние вещества, приведем несколько примеров из жизни.

  1. Гели и гелеподобные тела. Например, те, что применяются для укладки прически. Также сюда можно отнести гелеобразные и студнеобразные крема, в том числе и кондитерские. Раствор агар-агара, набухший крахмал, раствор куриного белка — все это коллоидные системы. Химия, которая занимается изучением подобных структур, именуется физколлоидной или физической.
  2. Золи. Другими словами, это деструктурированные гели. Именно они и стоят на границе между грубодисперсными системами и истинными растворами. Примеры данного состояния: туман, дым или пыль в воздухе.

Также можно привести еще несколько общеизвестных соединений, которые считают коллоидами:

  • пыль;
  • аэрозоль;
  • эмульсия;
  • суспензия;
  • туман и прочие.

Для каждого приведенного примера можно привести свои специфические свойства. Однако существуют и те, что являются для них общими.

Классификация коллоидных систем

Так как разнообразие рассматриваемых соединений велико, то естественно, что имеется их классификация. В основу положены признаки строения — структурированность, размеры дисперсной фазы по отношению к среде и прочие. Если все коллоидные системы разделить на типы по характеру входящих в их состав частиц, то можно выделить основные из них:

  • жидкость в газе — туман, например;
  • твердые частицы в газовой среде — дым, пыль;
  • жидкость в жидкости — различные эмульсии;
  • твердые частицы в жидкости — суспензии;
  • жидкость в твердом — эмульсии;
  • твердые частицы в твердой среде — твердые золи.

Также существует еще один признак, который ложится в основу разделения рассматриваемых систем. Это взаимодействие частиц фазы и среды друг с другом. Классификация коллоидных систем в этом случае принимает следующий вид.

  1. Лиофильные. Включают в себя те системы, в которых происходит взаимодействие и даже растворение частиц фазы в среде.
  2. Лиофобные. Не происходит ни взаимодействия между средой и фазой, ни их взаимного растворения.

Если речь идет о такой среде, как вода, то можно эти же группы назвать, соответственно, гидрофильными и гидрофобными.

Еще один вариант подразделения рассматриваемых систем следующий:

  1. Свободнодисперсные. Это такие, в которых частицы находятся в постоянном движении, взаимодействуют друг с другом и не формируют определенной структуры, то есть находятся в неком хаосе. Примеры: мелкодисперсные суспензии, эмульсии, лиозоли, аэрозоли.
  2. Связнодисперсные — это коллоидные системы, в которых внутренняя структура четко упорядочена и представляет собой некий молекулярный каркас из среды, заполненный внутри фазой. Примерами могут служить гели, пасты, порошки, густые эмульсии и суспензии.

Возможен самопроизвольный переход золя в гель, этот процесс имеет название гелеобразования. Однако нередко наблюдается и обратный процесс.

Лиофобные системы: золи

Это такая коллоидная система, фазы которой достаточно четко отделены друг от друга границей раздела. Однако увидеть это сложно, ведь размеры частиц дисперсных — не более 100 нм. Именно поэтому золи — промежуточное состояние между истинными растворами и грубодисперсными составами.

У данных систем есть своя классификация. Их разделяют в зависимости от вида дисперсионной среды. Можно выделить несколько основных вариантов:

  • гидрозоли — среда водная;
  • алкозоли — спирт;
  • этерозоли — эфирная;
  • органозоли — более общее обозначение органической природы среды.

Именно для лиозолей (среда — жидкая) характерно такое понятие, как мицелла. Им обозначают фазные частицы в совокупности с внешней сферой — частицами (ионами) окружающей среды. Для любой зольной системы можно записать свое химическое выражение, отражающее ее состав в виде мицеллы.

Пример: красный золь золота с составом NaAuO2 + HCOH + Na2CO3 → Au + HCOONa + H2O имеет мицеллу следующего вида: <[Au]m· n AuO2 – · (n-x) Na + > x– · xNa + .

Свойства золей можно описать несколькими пунктами:

  1. Существует граница раздела фаз, у которой сильное поверхностное натяжение.
  2. Частица фазы и среды находятся в постоянном броуновском движении.
  3. Частицы способны к агрегации — слипанию и осаждению. Это объясняется их постоянным взаимодействием.

Если же говорить об использовании золей в промышленности, то оно достаточно широко. Если вспомнить, что все аэрозоли, суспензии и эмульсии относятся именно к ним, то становится ясно, что без подобных коллоидных систем не обходятся:

  • химическая промышленность;
  • фармацевтика;
  • военное дело;
  • пищевая отрасль и прочие.

При определенных условиях золи могут начать структурироваться. То есть выстраивать внутренний каркас из дисперсных частиц, ячейки в которых будут заполнены молекулами среды. Еще одно название происходящего — коагуляция или слипание. В этом случае говорят о гелеобразовании, так как продуктом станет гель.

Читать еще:  Гороскоп на завтра водолей женщина любовный.

Лиофильные системы

Данные структуры образуются благодаря тесному взаимодействию частиц среды и фазы. Это приводит к тому, что они растворяются друг в друге, набухают и образуются студенистые гелеобразные по консистенции соединения. Внутри же они представляют собой трехмерную пространственную сетку, в которой все поры заполняются частицами жидкой или твердой среды. Благодаря такому строению все лиофильные гели обладают следующими свойствами:

  • упругость;
  • способность сохранять постоянную форму;
  • прочность;
  • пластичность;
  • нетекучесть.

Такие молекулярные коллоидные системы встречаются очень часто. Ведь по своей природе это как высокомолекулярные, так и низкомолекулярные вещества, подвергшиеся воздействию для изменения свойств. Приведем несколько всем известных вариантов:

  • косметические гели для бритья, для волос;
  • лекарственные препараты — от болей, ушибов, ран и прочего;
  • бытовая химия;
  • адсорбенты в химической промышленности.

Особое свойство данных веществ — способность самопроизвольно необратимо разрушаться при высушивании. Наверняка многие замечали, что есть обычный гель для волос оставить открытым, то через два-три дня от него останется лишь маленькая сухая масса, непригодная к использованию.

Это происходит из-за разрушения пространственной структуры и испарения влаги. Иногда влагу специально убирают из состава гелей, чтобы получить нужный продукт. Но делается это химическим путем, без разрушения общей структуры. Так получают силикагели, алюмогели.

Особенные и общие свойства коллоидов

Свойства коллоидных систем (или коллоидов) следующие:

  1. Отличительный внешний вид, особенно если речь идет о гелях, эмульсиях и суспензиях, аэрозолях.
  2. Особое отношение к проходящему сквозь вещество свету: большинство из них не препятствует этому, а часть (прозрачные) вообще рассеивают направленный пучок.
  3. Постоянное движение частиц не позволяет в коллоидных системах образовываться осадку.
  4. Так как среда и фаза могут быть очень разными по отношению друг к другу, то выделить общие физические параметры сложно. Они должны относиться к каждому конкретному веществу.

Если говорить об особых свойствах рассматриваемых состояний веществ, то следует указать на броуновское движение структурных элементов и на эффект Тиндаля, то есть на рассеивание света.

Эффект Тиндаля

Данное явление входит в особые оптические свойства коллоидных систем. Суть его заключается в следующем: пучок света, проходящий через раствор (или аэрозоль) системы, рассеивается. Однако делает это не совсем обычно. Так как способность отражать или поглощать пучки света у всех частиц разная, показатель преломления варьируется, то получается, что можно наблюдать конусообразное пятно на темном фоне.

Этот эффект используется для определения качества, количества и размеров частиц, составляющих данную систему. Впервые методика была разработана и введена в использование Джоном Тиндалем, за что и получила такое название.

Очень простой и доступный опыт в домашних условиях позволит убедиться в наличии данного эффекта. Нужно приготовить раствор куриного белка в воде. Получится типичная лиофильная коллоидная система. Затем пропустить через него лазерный луч и обеспечить позади сосуда темный фон. Таким образом, конус Тиндаля будет виден очень отчетливо, а свет внутри раствора рассеется.

Броуновское движение частиц

Это еще одно особое свойство рассматриваемых систем. Заключается в постоянном движении частиц фазы в среде раствора как газообразной, так и жидкой. Молекулы, атомы, ионы находятся в беспрерывном хаотическом круговороте. Это позволяет коллоиду существовать в неизменном виде. Кроме того, благодаря их одинаковым зарядам слипания между ними не происходит. Это позволяет системе быть достаточно устойчивой.

Это явление характерно лишь для тех частиц, размер которых не превышает 3 мкм. Иначе наступает седиментация раствора.

Способы образования коллоидов

Методы получения коллоидных систем достаточно разнообразны, поскольку и сами системы неодинаковы. Можно выделить несколько наиболее часто применяемых приемов.

Все эти методы коллоидных систем имеют широкое промышленное значение при работе с ними, при их получении и изучении свойств. Рассмотрим более подробно каждый из них.

Конденсация — это метод, в основе которого лежит способность молекул и ионов ассоциироваться друг с другом, слипаться, образуя более крупные частицы. Таким образом, формируется новая система, чаще всего обладающая свойствами коллоида. Сделать это можно двумя путями:

  • заменой растворителя (то есть среды);
  • химической конденсацией, то есть рядом последовательных взаимодействий, приводящих к укрупнению частиц.

И в том, и в другом случае получаются настоящие коллоиды, в которых твердые частицы удерживаются броуновским движением во взвешенном состоянии.

Диспергирование, напротив, заключается в измельчении фазового компонента смеси до того состояния, когда раствор станет коллоидом. Делают это несколькими способами:

  • механическим дроблением;
  • электродуговым распылением;
  • измельчением ультразвуком и прочее.

Пептизация — химическое расщепление слипшихся коагулированных частиц на более мелкие структуры. Таким способом получают растворы в промышленности. При этом обязательное участие принимают специфические агенты — пептизаторы.

Условия устойчивого состояния

Устойчивость коллоидных систем требует определенных условий. Ведь мы уже говорили, что с течением времени они могут разрушаться, иногда необратимо. Особенно это касается лиофобных систем — золей. Поэтому существуют методы, позволяющие сохранить и повысить устойчивость коллоидов:

  1. Добавление специальных антикоагулянтов — стабилизаторов.
  2. Введение постоянных и временных электролитов для изменения значения электродного потенциала участников системы.

Остальные способы являются узкоспецифичными для каждого конкретного коллоида, когда учитываются все свойства раствора.

Распространение и значение коллоидных систем

Встретиться с коллоидами можно как в химической лаборатории, так и в природе. Известно, что практически все внутренние биологические вещества живого организма представляют собой именно такие дисперсные системы. Например:

  • цитоплазма;
  • строма;
  • костный мозг и прочие.

Среди строительных материалов очень много именно коллоидных систем, которые обладают хорошими техническими характеристиками. Это бетон, металлические сплавы, глиносодержащие соединения, пены, аэрозоли и так далее.

Фармацевтика вообще невозможна без коллоидов. Все пасты, мази, гели, суспензии и эмульсии — это лекарственные средства, представляющие собой рассматриваемые нами системы. Поэтому переоценить значение и распространение коллоидов сложно, они одни из самых распространенных и широко используемых видов агрегатного состояния вещества.

Источники:

http://studopedia.ru/5_30644_lektsiya—kolloidnie-sistemi.html

http://studopedia.su/11_19701_lektsiya—dispersnie-sistemi-kolloidnie-rastvori.html

http://www.syl.ru/article/201672/new_kolloidnyie-sistemyi-tipyi-svoystva-i-znachenie

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector