Действие электролитов на коагуляцию

Установлен ряд эмпирических закономерностей воздействия электролитов, которые известны под названием правил коагуляции:

1. Любые электролиты могут вызвать коагуляцию, однако заметное воздействие они оказывают при достижении определенной концентрации.

Порог коагуляции – минимальная концентрация электролита, вызывающая коагуляцию (g, моль/л; иногда Ск ).

Порог коагуляции определяют по помутнению, изменению окраски или по началу выделения дисперсной фазы в осадок.

2.                 Правило Шульце-Гарди (правило значности, эмпирическое):

Коагулирующим действием обладает тот ион электролита, который имеет заряд, противоположный заряду потенциалопределяющих ионов мицеллы (гранулы), причем, коагулирующее действие тем сильнее, чем выше заряд.

где К – коагулирующая способность (примем ее за единицу).

По правилу Шульца – Гарди значение порогов коагуляции для противоионов с зарядами 1, 2 и 3 соотносятся как  1:1/20:1/500, т.е. чем выше заряд, тем меньше требуется электролита, чтобы вызвать коагуляцию.

Например, коагулируем золь сульфида мышьяка (As2S3): или Fe(OH)2

(As2S3)                                         Fe(OH)2

NaCl  (Na+) g=5 моль/л          KBr    (Br-)           g=12,5

MgCl2 (Mg2+) g=0,72              K2SO4   (SO42-)  g=0,205

AlCl3   (Al3+) g=0,092

Правило Шульце – Гарди имеет приближенный характер и описывает действие ионов лишь неорганических соединений.

3.                 В ряду органических ионов коагулирующее действие возрастает с повышением адсорбционной способности.

4.                 В ряду неорганических ионов одинаковой зарядности их коагулирующая активность возрастает с уменьшением гидратации.

Лиотропные ряды или ряды Гофмейстера – это порядок расположения ионов по их способности гидратироваться (связывать воду).

Слово ''лиотропный'' значит ''стремящийся к жидкости'' (более подходящий термин для случая водных сред – гидротропный).

                возрастание коагулирующей активности

                            Li+;    Na+;     K+;      Rb+;      Cs+

                     возрастание степени гидратации

Теплота гидратации: 140     117       93       86 (ккал/г-ион)

5. Очень часто началу коагуляции соответствует снижение дзета-потенциала до критического значения (около 0,03 В).

6. В осадках, получаемых при коагуляции электролитами, всегда присутствуют ионы, вызывающие ее.