§ 51. КОЛЛОИДТЫ ЕРІТІНДІЛЕРДІҢ КОАГУЛЯЦИЯСЫ

Қоллоидты системалар дисперсті фаза мен дисперстік орта арасындағы өзара әрекеттесудің әлсіз болатындығымен, түрақсыз-дығымен, уақыт өткен сайын өзінің дисперстілігін кемітуге бейім-ділігімен сипатталады. Коллоидты бөлшектердің ірілену жылдам-дығы әр түрлі. Мысалы, алтын сияқты асыл металдардың золі өте түрақты, ал кейбір топтағылар айлап, апталап, тәуліктеп қана өзгеріссіз қалады, келесі бір топтағылар тұрақтылығы сағатпен, ми-нутпен, тіпті секундпен өлшенеді. Қоллоидты ерітінділердің термо-динамикалық тепе-теңсіздігі мен олардың бүзылу жылдамдықтарының араларында белгілі бір тәуелділік жоқ. Мұндай өзгерістерді тек жекеленген коллоидты системадағы бөлшектердің ірілену механизмін нақтылы зерттеп қана сипаттауға болады.

Қоллоидты ерітінділердің дисперстілігін азайтудьщ екі тәсілі бар. Олардың бірі қайта кристалдану кезінде кездесетін ұсақ бөл-шектердің ірілерге келіп енуімен жүзеге асады. Келесісі — дис-персті фазадағы бөлшектердің бір-біріне жабысуы. Екінші тәсіл жиі кездеседі және оны коагуляция, яғни коллоидты ерітіндінщ ұюы деп атайды. Коагуляция процесі кезіндегі дисперстіліктіқ өзгерісін система лайлығының көбеюінен байқауға болады. Ал жо-ғары дисперсті металл золіндегі ұю құбылысы бояу түрінің өзгеруі

218

арқылы жүреді, мысалы, алтын золі ұйығанда, оның реңі қызыл түстен көгілдірге түрленеді. Ұю процесінің бірде жылдам, бірде баяу жүруінің мәні қолданбалы жағдайлар үшін өте қажетті бол-ғандықтан, оны зерттеудің орны ерекше. Ендеше коллоидты ері-тінділерді ұйыту құбылыстарының бірден-бір көп таралған түрле-рін қарастырайық.

Электролиттер арқылы ұйытқандағы негізгі заңдылықтар. Қол-лоидты системаларды алғаш зерттеген ғалымдарға электролит мөлшерінің өзгерісіне сәйкес зольдер тұрақтылығының да өзгере-тіні сол кездің өзінде-ақ белгілі болған (Ф. Сельми, Т. Грэм, М. Фарадей, Н. Борщов). Бертін келе нақтылы мәліметтер жинақ-талып, негізгі теориялық қорытындылар жасалды. Бұл ретте, әсі-ресе электролит арқылы коллоидты ерітінділердің үю теориясына әйгілі совет ғалымдары Б. В. Дерягин шәкірттерімен, Г. А. Ребин-дер және оның ғылыми мектебі, Ю. М. Глазман және басқалар үл-кен үлсс қосты. Сонымен тәжірибе кезіндегі мәліметтер мен тео-риялық ерітінділерді электролит көмегімен ұйыту заңдылықтарын ұю ережелері деген атпен былай топтастыруға болады: 1) ұюды (коагуляцияны) кез келген электролит тудырады, бірақ оның жыл-дамдығы электролит концентрациясы белгілі бір мәнге жеткенде ғана байқалады; осы мәннен асқанда коллоидты ерітіндінің ұюы байқалатын ең кіші концентрацияны “үю табалдырығы” дейді; 2) коллоидты бөлшек зарядына, тек электролиттегі кері зарядтал-ған ионның ғана үйыту қабілеті байқалады және мұндай электро литтің валенттілігі көбейген сайын оның ұйыту қабілеті де артады; мұны күкіртті мышьяк гидрозолінің ұюын зерттегенде 1882 жылы Шульц және 1900 жылы Гарди бірінші болып анықтағандықтан, Шульц-Гарди ережесі деп те атайды; 3) органикалық қатардағы иондардың ұйыту әсері, олардың адсорбциялық қабілетіне орай өседі; 4) бейорганикалық иондар қатарында, олардың гидротация-лану активтілігі валенттілік төмендеген сайын ұйытушылығы ар-тады; мысалы, бір валентті катиондар мен аниондар қатарындағы олардың гидротациялану және ұйыту активтіліктері келесі жүйе бойынша өзгереді:

ұйыту активтілігінің өсуі_ Li+ Na+ R+ Rb+

гидротация дәрежесшщ өсуі ұйыту активтілігінін. өсуі

С1- Вг- I- CNS -гидротация дәрежесінің өсуі

Мұндай бір валенттіліктегі гидротация дәрежесінің кему ретіне орай орналасқан қатарларды лиотропты немесе Гофмейстер қата-ры деп атайды; 5) көбінесе ұю процесі басталған сәтте дзета-потен-циал төмендеп, өз шегіне (шамамен 0,036) жетеді; 6) электролит қосып ұйытылған коллоидты ерітіндідегі тұнбаға ұйып түскен шө-

219

гіндіде, әрқашан оны осы күйге жеткізген иондар бірге болады; мысалы, барий хлоридінің көмегімен күкіртті мышьяктің золін үйытқанда тұнбаға түскен теріс зарядталған бөлшектерден тұра-тын шөпндімен бірге барий катионының едәуір саны кездеседі.

Ұю процесін теориялық түрғыдан зерттеудің екі түрлі мақса-ты бар: зольдердің агрегаттық тұрақтылығын қамтамасыз ететін жағдайды анықтау; толық не жартылай тұракдылығынан айырыл-ған системалардың ұю жылдамдығын зерттеу. Мұндағы екінші мә-селенің шешілуі біршама жеңілдеу. Смолуховский тәжірибе нәти-жесінде алынған деректерге қайшы келе бермейтін ұю қүбылысы-ның кинетикалық теориясын ұсынды. Ал коллоидты системаның тұрақтылығына бағытталған проблемалық мәселе әлі де болса, өз шешуін толық таппай отыр.