Цель работы: получить конденсационным методом ряд коллоидных растворов, определить знак коллоидных частиц, провести их коагуляцию.
Краткие теоретические основы:
Коллоидным раствором называется система, состоящая из частиц дисперсной фазы и дисперсионной среды. Частицы коллоидного раствора имеют размеры от 1 до 100 нм. По размерам своих частиц коллоидные растворы занимают промежуточное положение между грубодисперсными системами и истинными растворами, поэтому к получению веществ в коллоидном состоянии моно подойти с двух сторон: либо получать их путем дробления крупных частиц, либо, наоборот, путем образования агрегата из отдельных молекул. Методы получения коллоидных растворов первым способом называются дисперсионными, а вторым – конденсационными. В некоторых случаях, когда молекула диспергированного вещества очень велика, коллоидный раствор может быть получен непосредственным растворением данного вещества в подходящем растворителе.
Диспергирование вещества осуществляется чаще всего в специальных коллоидных мельницах. Конденсационные методы можно осуществлять:
а) путем конденсирования паров вещества;
б) путем замены растворителя так, чтобы вещество из растворимого становилось практически нерастворимым;
в) путем химических реакций в растворах, сопровождающихся образованием малорастворимых веществ.
Свойства коллоидных растворов определяются главным образом размерами коллоидных частиц и величиной их поверхности. Коллоидные частица, представляя собой агрегаты из многих молекул, имеют большую поверхность, а поэтому для них характерна избирательная адсорбция из окружающей среды. Вследствие этого, коллоидные частицы избирательно поглощают те или иные ионы и заряжаются одноименно. Таким образом, для коллоидных растворов характерны электролитические свойства, проявляющиеся в одноименном заряде всех частиц данного золя. В электрическом поле коллоидные частицы движутся только к одному из электродов и возле него разрушаются (электрофорез). Вследствие избирательной адсорбции, коллоидные частицы могут иметь вокруг себя сольватную, или в случае волы, гидратную оболочку.
Размер коллоидных частиц соизмерим с длиной волны света, поэтому для них характерны оптические свойства, проявляющиеся в светорассеянии (конус Тиндаля) и различной цветности в отраженном и проходящем свете.
Лишая коллоидные частицы заряда или сольватной оболочки, можно вызвать разрушение золя (коагуляцию) и затем осаждение его частиц, т.е. седиментацию. Так коагуляцию можно вызвать введением электролитов и золей противоположного заряда. Так как разрушение золя наступает, когда заряд его частиц нулевой, то количество прибавляемого золя или электролита не должно быть слишком большим, так как в противном случае можно вызвать перезарядку коллоидных частиц.
Разрушение золя можно вызвать и путем изменения температуры, которая влияет на адсорбцию ионов и молекул растворителя коллоидными частицами. Как правило, повышение температуры ведет к разрушению золей, однако, известны случаи коагуляции золей и при понижении температуры.