Очистка ДИС систем. Диализ
Периодическая система / Курс лекций по Коллоидной химии (Часть 2) / Очистка ДИС систем. Диализ
Страница 1

Часто в золях помимо дис частиц, стабилизирующего электролита и растворителя содержатся низкомолекулярные примеси. Например, золь иодида серебра содержит значительное колическтво нитрата калия. Низкомолекулярные примеси влияют на свойства системы, поэтому золи приходится очищать с помощью диализа, электродиализа и ультрафильтрации. Очищают и дис системы естественного происхождения (латексы, сырую нефть, сыворотки, вакцины и пр.).

ЛЕКЦИЯДиализ. Кол раствор наливают в сосуд, который отделен мембраной от другого сосуда с чистой дис средой. Мембрана состоит из коллодия, прегамента, целлофана, это может быть керамический фильтр. За счет диффузии молекулярные или ионные компоненты удаляются через мембрану во внешний раствор. Внешний раствор часто меняют для поддержания градиента концентрации. Очистка обычно длится несколько суток. Повышение температуры увеличивает скорость диффузии, т.е. ускоряет диализ.

Если диализ проводят в электрическом поле, то этот процесс называют электродиализом.

Часто диализ проводят при повышенном давлении во внутренней камере. Этот метод называют ультрафильтрацией.

При фильтрации растворов под давлением через мембраны с более узкими порами (радиус ~10-7см) происходит задержка не только дис частиц, но и растворенных молекул или ионов электролитов. Этот процесс называют гиперфильтрацией или обратным осмосом. Он используется для очистки природных и сточных вод.

СУСПЕНЗИИ – это взвеси порошков в жидкости (почвы и грунты, глиняное тесто, цементные и известковые растворы, масляные краски). Разбавленные суспензии используются для крашения тканей, концентрированные – в строительстве. Размеры частиц суспензий больше, чем кол частицы. Суспензии одновременно и поглощают и рассеивают свет, седиментационно неустойчивы, не обнаруживают осмотического давления и броуновского движения, частицы видны в обычный микроскоп, не способны к диффузии. Как правило, на поверхности частиц образуется ДЭС или сольватная оболочка. xпотенциал частиц имеет ту же величину, что и для типичных золей. Под влиянием электролитов суспензии коагулируют.

Агрегативноустойчивые суспензии пластичны. Агрегативно неустойчивые системы – хрупкие. Агрегативно неустойчивые системы можно сделать агрегативно устойчивыми при введении ПАВ (пример Al2O3в бензоле, сажи в воде).

ЭМУЛЬСИИ – дис системы, в которых и дис среда и дис фаза жидкости. Условие образования эмульсий – это практически полная нерастворимость вещества дис фазы в дис среде, т.е. вещества, образующие эмульсию должны сильно различаться по полярности. Эмульсии бывают прямые и обратные. Прямые – это дисперсии масла в воде м/в, обратные – это дисперсии воды в масле. Эмульсии подразделяются на три класса: разбавленные Cдф<0,1 %, концентрированные Cдф£%, высококонцентрированные (желатинированные) Cдф>%. В желатинированных эмульсиях частицы имеют форму многогранников. Примеры эмульсий: молоко, сливочное масло, майонез, лимфа, сырая нефть, магма, кремы, мази, битумы, консистентные смазки. Эмульсии, как правило, грубодисперсны. Получают эмульсии за счет встряхивания, воздействия ультразвука, механического перемешивания, выдавливания вещества через тонкие отверстия в дис среду под большим давлением. Помимо диспергирования используют конденсационные методы замены растворителя (бензол и керосин в водно-спиртовых растворах) и взаимной конденсации паров. В качестве стабилизаторов эмульсий используют электролиты (для разбавл эмульсий), ПАВ, минеральные порошки, плохо растворимые в масле и воде. Лучшими эмульгаторами являются ПАВ с длиной цепи 10-18 атомов углерода, т.к. для них имеет место оптимальное соотношение гидрофильных и липофильных свойств (ГЛБ). При полной сбалансированности образуются множественные эмульсии, совмещающие типы м/в и в/м. Действие эмульгатора сводится к образованию сруктурно-механического барьера, обеспечивающего устойчивость. Минеральные порошки (мел, глина, сажа) собираются на межфазной границе и образуют прочную коагуляционную структуру, препятствующую слиянию капель (коалесценции). Электролиты стабилизируют эмульсии за счет формирования ДЭС на поверхности капель.

Тип эмульсии зависит от ГЛБ эмульгатора. Если ПАВ лучше растворимо в масле, тогда образуется обратная эмульсия. Если ПАВ лучше растворяется в воде, тогда – прямая эмульсия. Тип эмульсии можно изменить, изменив природу эмульгатора. Например, если к эмульсии бензола в воде, стабилизированной олеатом натрия (ГЛБ смещен в сторону воды) добавить хлорид кальция, тогда за счет реакции обмена образуется олеат кальция (ГЛБ смещен в сторону масла). В этом случае происходит обращение фаз: прямая эмульсия превращается в обратную.

Страницы: 1 2

Смотрите также

Качественное определение урана и тория в твердых материалах
Цель работы   1.Освоить методику качественного определения урана и тория в рудах, концентратах 2.Определить, присутствует или нет уран и торий в пробах руды ...

Получение гидроксида натрия
...

Свидетельство Никола Фламеля
(Существует несколько версий истории Никола Фламеля, рассказанной им самим. Они изложены у Уэйта в «Алхимиках сквозь века», у Кокрена в «Алхимии — заново открытой и восстановленной в правах» и у С ...