Лекция 7 Коллоидные растворы Коллоидные частицы

Лекция № 7 Коллоидные растворы

Коллоидные частицы • Частицы коллоидных растворов имеют размер от 1 до 100 нм; • Такими частицами могут быть крупные молекулы белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот. Такие коллоиды называются растворами высокомолекулярных соединений (ВМС); • Частицы коллоидных растворов могут быть агрегатами (объединением) множества мелких молекул.

Отличия коллоидных растворов от истинных • Коллоидные растворы отличаются от истинных, прежде всего, размером частиц дисперсной фазы; • Коллоидные растворы, в отличие от истинных, обладают светорассеиванием: при прохождении светового потока через коллоидный раствор наблюдается светящийся конус (явление Тиндаля);

Явление Тиндаля Источник света Конус Тиндаля

• При пропускании коллоидного раствора через ультрафильтр с диаметром пор около 1 нм (пленки из пергамента, целлофана, коллодия) коллоидные частицы задерживаются этим фильтром, а растворитель (вода) проходит; • При ультрафильтрации истинного раствора через фильтр проходят молекулы растворенного вещества и растворителя; • Коллоидные растворы имеют более низкую электропроводность по сравнению с истинными растворами; • Коллоидные растворы в отличие от истинных менее устойчивы и нуждаются в факторах стабильности.

Факторы стабильности (устойчивости) коллоидов • Наличие у коллоидной частицы электрического заряда. • Наличие у коллоидной частицы сольватной оболочки: коллоидные частицы могут взаимодействовать с растворителем. Вследствие этого образуется тонкая пленка из молекул растворителя, окружающая коллоидную частицу; • Чаще всего растворителем является вода, и поэтому такая сольватная оболочка называется гидратной.

• В зависимости от наличия или отсутствия гидратной оболочки выделяют гидрофильные и гидрофобные коллоидные растворы; • Бόльшей устойчивостью обладают гидрофильные коллоиды

Способы получения коллоидов Дисперсионные способы Основаны на дроблении крупных частиц на мелкие с размером от 1 до 100 нм. Конденсационные методы В определенных условиях нерастворимые вещества, образующиеся в процессе химической реакции, соединяясь, превращаются в частицы размером от 1 до 100 нм, т. е. в коллоидные частицы

Получение коллоидных частиц хлорида серебра Ag. NO 3 + Na. Cl Ag+ + NO 31 - + Na+ + Cl. Избыток Cl. Cl- Ag+ Cl- Ag+ Cl- Ag+ Ядро Na+ Cl- Ag+ Cl Избыток Na+ - Cl- Ag+ Cl+ Na+ Cl Ag Cl Na+ - Cl Потенциалопределяющие ионы [(Ag+Cl-)n·m. Cl-]m-·m. Na+ Гранула Мицелла Противоионы

Коагуляция и седиментация коллоидов • Коагуляция – укрупнение коллоидных частиц за счет их столкновений; • Седиментация – выпадение в осадок укрупненных частиц Коагуляция t° Седиментация t°

Факторы, вызывающие коагуляцию и седиментацию Повышение температуры • Увеличивается скорость движения коллоидных частиц; • Увеличивается число столкновений; Добавление электролита • Нейтрализуется заряд коллоидных частиц; • При столкновениях лучше происходит объединение коллоидных частиц в более крупные

Добавление коллоидного раствора с частицами, имеющими противоположный заряд • Нейтрализуется заряд коллоидных частиц; • При столкновениях лучше происходит объединение коллоидных частиц в более крупные. Добавление водоотнимающих средств • У частиц гидрофильных коллоидов устраняется гидратная оболочка; • При столкновениях лучше происходит объединение коллоидных частиц в более крупные.

Гелеобразование • При охлаждении в некоторых коллоидных растворах коллоидные частицы, соединяясь друг с другом, образуют длинные цепи; • Эти цепи, хаотично переплетаясь, создают ажурный каркас, заполняющий весь объем и придающий коллоиду пространственную форму; • Переход коллоидного раствора из жидкого состояния (золь) в твердое (гель) называется гелеобразованием или студнеобразованием или желатинированием

Гелеобразование t° t° Золь Гель Коагуляция и седиментация Синерезис Пористое тело

Тест 1 Коллоидный раствор, находящийся в твердом состоянии, называется: а) гель б) золь в) суспензия г) эмульсия

Тест 2 Частицы коллоидных растворов имеют размер: а) < 1 нм б) от 1 до 100 нм в) > 100 нм г) > 1 мкм

Тест 3 Коллоидные растворы отличаются от истинных: а) объемом б) размером частиц растворенного вещества в) температурой г) массой

Тест 4 Гидрофильные коллоиды отличаются от гидрофобных: а) б) в) г) массой наличием гидратной оболочки объемом размером частиц растворенного вещества

Тест 5 Частицы истинных растворов имеют размер: а) б) в) г) < 1 нм от 1 до 100 нм > 1 мкм

Тест 6 При нагревании коллоидного раствора происходит: а) гелеобразование б) коагуляция в) образование пористого тела г) синерезис

Тест 7 Гидрофобные коллоиды отличаются от гидрофильных: а) б) в) г) окраской отсутствием гидратной оболочки объемом размером частиц растворенного вещества

Тест 8 При добавлению к коллоидному раствору электролита происходит: а) гелеобразование б) коагуляция в) образование пористого тела г) синерезис