Контрольная работа: Колоїдні розчини
3. Способи одержання колоїдних розчинів
колоїдний дифузія броунівський осмотичний тиск
Колоїдні часточки можуть мати різну внутрішню структуру, що істотно позначається на способах утворення колоїдних розчинів і на їхніх властивостях.
Існують такі три типи внутрішньої структури первинних часточок колоїдних розмірів. І тип — суспензоїди (або необоротні колоїди , ліофобні колоїди ). Так називають колоїдні розчини металів, їхніх оксидів, гідроксидів, сульфідів та інших солей. Первинні часточки дисперсної фази колоїдних розчинів цих речовин за своєю внутрішньою структурою не відрізняються від структури відповідної компактної речовини і мають молекулярну або іонну кристалічну решітку. Суспензоїди — типові гетерогенні високодисперсні системи, властивості яких визначаються дуже сильно розвинутою міжфазовою поверхнею. Від суспензій вони відрізняються вищою дисперсністю. Суспензоїдами їх назвали тому, що, як і суспензії, вони не можуть тривалий час існувати, коли немає стабілізатора дисперсності. Необоротними їх називають тому, що осади, які лишаються при випаковуванні таких колоїдних розчинів, не утворюють знову золю в разі контакту з дисперсійним середовищем. Ліофобними (з грецького: "ліос" — рідина, "фобіо" — ненавиджу) їх назвали, гадаючи, що особливі властивості колоїдних розчинів цього типу зумовлені дуже слабкою взаємодією дисперсної фази і дисперсійного середовище. Концентрація ліофобних золів невелика, звичайно менша за 0,1%'. В'язкість таких золів мало відрізняється від в'язкості дисперсійногосередовища. Ліофобні золі, як взагалі дисперсні системи, відповідно до їх проміжних положень між молекулами і великими тілами, можна добути двома способами: диспергуванням, тобто подрібненням великих тіл, і конденсацією молекулярно- або іоннорозчинених речовин. Подрібнення за допомогою дроблення, молоття, розтирання дає порівняно крупнодисперсні порошки (> 60 мкм). Більш тонкого подрібнення досягають за допомогою спеціальних апаратів — колоїдних млинів, або застосовуючи ультразвук.
* Метод конденсації
Метод конденсації полягає в утворенні нерозчинних сполук за допомогою реакцій обміну, гідролізу, відновлення, окислення. Здійснюючи ці реакції в сильно розбавлених розчинах і з деяким надлишком одного з компонентів, дістають не осади, а колоїдні розчини . До конденсаційних методів належить також добування ліозолів за допомогою заміни розчинника. Наприклад, колоїдний розчин каніфолі можна добути, виливаючи її спиртовий розчин у воду, в якій каніфоль не розчиняється.
II тип — асоціативні, або міцелярні, колоїди . Їх називають також напівколоїдами. Колоїдно-дисперсні часточки цього типу виникають при достатній концентрації дифільних молекул низькомолекулярних речовин за допомогою асоціації їх в агрегати молекул — міцели — сферичної або пластинчастої форми.
Схема будови міцели гідрозолю AgI
Міцели — це скупчення правильно розміщених молекул, що утримуються переважно дисперсійними силами. Утворення міцел є характерним для водних розчинів миючих речовин (наприклад, мил — лужних солей вищих жирних кислот) і деяких органічних барвників з великими молекулами; в інших середовищах, наприклад в етиловому спирті, ці речовини розчиняються з утворенням молекулярних розчинів.
Склад міцели виражають певною формулою. Напр. склад міцели гідрозолю йодиду срібла, утвореного при взаємодії нітрату срібла в розчині з надлишком йодиду калію, виражається формулою:
Дифільними називають молекули, які складаються з вуглеводневого радикалу, що має спорідненість до неполярних розчинників, і гідрофільної (полярної) групи, що має спорідненість до води. III тип — молекулярні коло їди. їх називають також оборотними, або ліофільними (від грецького "філіо" — люблю), колоїдами.
До них належать природні і синтетичні Високомолекулярні речовини з молекулярною масою від десяти тисяч до кількох мільйонів1. Молекули цих речовин мають розміри колоїдних часточок, тому такі молекули називають макромолекулами.
*Метод гідроліза
Гідролізом широко користуються при одержанні золей із солей, якщо врезультаті реакції гідроліза утворюється погано розчинна речовина.
В якості приміру приведем утворення нерозчинного гідрату окисі заліза,яке одрежуємо при гідролізі хлорного заліза рівнянням:
FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3 + 3HCl,
Fe(OH)3 + HCl = FeCl + 2H2O ,
Частково утворююча в реакції хлор окис заліза дісоціїрує на іоні:
FeОCl = FeO + Cl,
Які забезпечують іоноген ний шар навкруги частин Fe(OH)3 і утримують їхв рівноваженому стані.
*Методи заміни розчинника
Метод заснований на виділення розчинної речовини із розчину в виді високодисперсної нерозчинної фази шляхом заміни розчинника. Молекули розчинної речі. Яка знаходиться в стані молекулярної дисперсності в одному розчиннику, попадаючи в умови поганої розчинності при заміні розчинника починає конденсуватися в більші частинки, досягаючи розмірів коллоїдних. Цим методом можна користуватись при приготовленні золя сірки, каніфолі, мастики, фосфору і др. при вливанні спиртових розчинів цих речовин в воду.
*Електричний метод
Метод одержання колоїдних розчинів з допомогою електрики, рекомендований Бредігом (1898 р.), можна використати головним чином для виготовлення гідрозолей благородних металів. Цей метод обґрунтований на одержанні електричної дуги між електродами створеними із диспергіруючого металу(срібла, золота та ін..) при пропусканні постійного струму. Під дією високої температури проходить випарування матеріалу електродів в дисперсійному водному середовищі. Після пари металу конденсуються в колоїдні частинки, утворюючи відповідну золу. Процес краще проводити при охолодженні.
*Методи очистки колоїдних розчинів
Для одержання колоїдних розчинів з найбільшою стійкістю і для вивчення їх якостей необхідно видалення із золи всяких домішок і в першу чергу остатків електролітів, які, як правило, утворюються при одержанні колоїдних розчинів.
*Метод обмінного розкладу ??? ????? ?????????? ?? ??????䳿 ???? ???????, ? ?????????? ??????? ????????? ??????????? ??????????? ???? ?????? ???????? ???, ?????? ??????????? ????????????????? ????? ??? ????????? ???? ??????????? ????. ????????? ???????? ????????? ????????? ???? ?????????? ???????: 2?2?5?3 + 3?2S = ?52S3 + 6H2O???BaCl2 + K2SO4 = BaSO4 + 2KCl *Діаліз ??? ??????? ???????? ?????? ???????????????? ????? ???????. ????????? ????????? ???????? ??? ???????, ??????? ????????? ????? ???????? ? ????????, ?????? ????????, ??????????? ????????, ? ??????? ???????????? ??? ?????, ???????? ????? ????????????. ????? ?????? ???????????? ???????????? ????? ????????, ????????? ????????? ?????, ? ???? ?????????? ?? ??????? ????????? ??????????? ????????? ??????? ???????, ????????? ??????? ???????? ?????, ?? ?????? ?????? ??????? ???? ????????? ???????? ?? ??????????, ????????, ????????. ? ????????? ??????? ??????????? ????????? ??????, ???? ?????????????. ? ????????? ??????? ????????? ????????? ????????? ???????,????? ????????? ????? ????????, ????????? ???????????? ? ?????? ????????????. ??????? ???????????? ???????? ????? ???????? ???????? ?? ????, ? ???? ??? ??????????? ??????? ?????????????? ??????????? ?????.4 Молекулярно-кінетичні властивості колоїдних систем (броунівських рух, дифузія, осмотичний тиск) Бро́унівський рух ? ???????????????, ????????? ??? ??????? ???????? ???????? ? ????????. ???????? ?? ????? ???????? ??????? ??????, ???? ???????????[1] ?? ????? ??? ??????????? ? 1827 ?.. ?????? ????????????? ???? ????????? ? 1905 ?. ??????? ????????.³??????? ? ????????? ????????????? ???? ???? ?????? ???????? ??? ??????, ???????? ???? ?????????? ????????? ???? ???????. ????? 1827 ???? ??????? ????????? ??? ???? ?????? ? ????.? ????????????? ???? ?????? ???? ???????? ??? ??? ??????????? ? ??? ???????? ?? ???????????? ?? ????-???? ????????, ???? ??? ??? ??????????? ???? ?????? ????????? ????????? ??????, ??? ????????? ?????????? ????????? ??????? ?? ??????????? ????????. ???????? ?? ???? ?? ??????????. ????, ??????? ???? ???????????? ???????? ???? ?????? ? ????? ??????.??????? ????????, ?? ????????????? ????????????? ???? ??? ??????, ??? ???? ??????????? ??????, ?? ?? ??? ??????????? ????????????? ??????? ????????????? ???? ? ???????? ????? ???????. ????? ????????? ?????? ????????????? ???? ????????? ? 1905?. ?? ??????? ??? ??????? ?????????. ³? ??????? ????????, ??? ??????????? ??????????? ????, ?? 䳺 ?? ??????????? ????????, ?, ????'?????? ????, ??????? ??????????????
?? (?2 )- ??????? ???????? ???????? ???????? ???????????? ???????? ?????? ??? ? ?? ??? t, ? - ????????? ??????????? ??????, b - ?????????? ??????????????, ???? ???????? ??? ???????? ???????????? ???????? ? ????????? ??????, ? NA ? ???????????? ??????? ?????????, ????? ????????.5 . Броунівський рух у математиці ? ?????????? ???????????? ??? ????????????? ?? ???? ?? ????????? ³?????????? ????????. ? ?????? ??? ?????????? ????????? ????????? 
?? m ? ???? ?????? V ? ?? ?????????, γ ? ?????????? ?'???????, ? ? ????????? ????.? ???? ?'?????? ?????????? ?????????? ?????? ????? ?????????? ? ???????? ??? ???????? x:
Оскільки сили, які діють на частинку випадкові, то в середньому вона перебуватиме на місці.