Способы очистки коллоидных растворов от примесей.

Дисперсная система, дисперсная фаза, дисперсионная среда.

дисперсная система:

• Дисперсионная среда – растворитель, в котором распределено вещество в раздробленном состоянии

• Дисперсная фаза – раздробленное вещество

Между дисперсной фазой и дисперсионной средой существует поверхность раздела

Понятие о степени дисперсности. Удельная поверхность фазы.

для характеристики раздробленности дисперсной фазы советский физико-химик А.В.Думанский ввел понятие степень дисперсности σ, которая измеряется величиной, обратной среднему диаметру, или для несферических частиц величиной, обратной среднему эквивалентному диаметру d (м^-1):

σ=1/d

Классификация дисперсных систем по степени дисперсности.

Грубодисперсные (больше 10^-7м). Быстро оседают, видимы в микроскоп, остаются на бумажном фильтре, неустойчивы (суспензии, эмульсии, взвеси)

• Коллоидно-дисперсные (10^-7-10^-9м). Относительно устойчивы

• Молекулярно- и ионно-дисперсные. Гомогенны, устойчивы (истинные растворы)

 

Сравнительная характеристика дисперсных систем с различной степенью дисперсности.

Грубодисперсные: размер частицы дисперсной фазы >10^-7м. степень дисперсности <10⁷. Коллоидно-дисперсные системы: размер частицы дисперсной фазы 10^-7-10^-9. Степень дисперсности 10⁷-10⁹.

 

Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию фаз. Примеры.

Газ(воздух, туман, пыль), жидкость(пена, эмульсия), ТВ тело(пенопласт, сплавы).

 

Классификация систем по характеру взаимодействия дисперсной фазы с дисперсионной средой.

дисперсная фаза + дисперсионная среда= пример.

Газ+газ=воздуз

Газ+жидкость=пар

Газ+ТВ=пыль

Жидкость+газ=пена

Жидкость+жид=эмульсия

Жидкость+ТВ=суспензии

ТВ+газ=ТВ пена

ТВ+ж=ТВ эмульсия

ТВ+ТВ=сплав

 

Условия получения веществ в коллоидном состоянии

Дисперсная фаза должна обладать плохой растворимостью

• Размеры диспергируемого вещества должны быть доведены до размеров коллоидных частиц (10^-7-10^-9м)

• Необходимы стабилизаторы, которые на поверхности раздела фаз образуют ионный или молекулярный слой и гидратную оболочку

Дисперсионные методы получения коллоидных систем.

Дисперсионные методы – дробление вещества до коллоидной степени дисперсности:

• Механические (шаровые и коллоидные мельницы, ступка) – диспергирование с добавлением стабилизаторов

• Ультразвуковые – диспергирование частиц под действием сжатий и расширений

Получение коллоидных растворов методом физической конденсации.

Конденсационные методы – укрупнение молекул и ионов до размеров коллоидных частиц. Основой физической конденсации явл физическое воздействие. Для получения золя исп метод замены р-ля. Вначале готовят истинный раствор в-ва в летучем р-ле и добавляют к жидкости, в кот в-во нерастворимо. Летучий р-ль удаляют нагреванием. В рез-те происходит резкое понижение р-ти. М. в-ва конденсируются в частицы коллоидных размеров и образ коллоидный р-р.

 

Методы химической конденсации в получении коллоидных растворов.

Окисление

2H₂S + O₂ = 2H₂O + 2S

• Восстановление

Ag₂O + H₂ = 2Ag⁰ + H₂O

• Реакции обмена

BaCl₂ + K₂SO₄ = BaSO₄ + 2KCl

• Гидролиз

FeCl₃ + 3H₂O = Fe(OH)₃ + 3HCl

Fe(OH)₃ + HCl = FeOCl + 2H₂O

FeOCl =FeO⁺ + Cl^-

• Нейтрализация

Ca(OH)₂ + H₂SO₄ = CaSO₄ + 2H₂O

• Замена растворителя

При вливании спиртовых растворов серы, канифоли, в воду, в которой эти вещества плохо растворимы, они начинают конденсироваться в частицы коллоидных размеров и могут находиться во взвешенном состоянии

 

Получение коллоидных растворов пептизацией.

Пептизация – процесс перехода вещества из осадка в золь при добавлении диспергирующих веществ (Al(OH)₃, Fe(OH)₃ + электролит)

 

Способы очистки коллоидных растворов от примесей.

Диализ – основан на способности животных и растительных мембран пропускать ионы и задерживать коллоидные частицы (медленный)

– Электродиализ

– Компенсационный диализ (вивидиализ)

• Ультрафильтрация

• Гельфильтрация

• Седиментация