Н. Каразина С. В
жүктеу/скачать 1,02 Mb.
|
Физическая и коллоидная химия. Часть II. Коллоидная химия ( PDFDrive )
- Бұл бет үшін навигация:
- Диспергационные способы
- Конденсационные способы
ПОЛУЧЕНИЕ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
Размеры частиц в дисперсных системах являются промежуточными между обычными гетерогенными системами и истинными растворами. Получить коллоидные системы можно двумя основными путями: диспер- гированием более крупных частиц или конденсацией отдельных молекул истинного раствора. Поэтому все способы получения дисперсных систем делятся на две основные группы: диспергационные и конденсационные. Диспергационные способыДля получения коллоидных систем диспергированием необходимо затратить внешнюю механическую энергию на преодоление межмолеку- лярных сил и увеличение свободной поверхностной энергии вещества. Технически это осуществляется дроблением, измельчением, растиранием на дробилках, жерновах, шаровых мельницах и др. Раздробление до 1·10–7 м достигается в специальных коллоидных мельницах, в которых диспергируемое вещество находится в узком зазоре между быстро вра- щающимся ротором (10-20 тыс. об/мин) и неподвижным корпусом; для этих целей также используют ультразвук. Диспергирование обычно ведут, добавляя стабилизирующие вещества, препятствующие слипанию раз- дробленных частиц. Конденсационные способыМетоды, основанные на образовании частиц в результате кристалли- зации или конденсации, называют конденсационными. Конденсационные методы позволяют получать дисперсные системы из гомогенных сред. Появление новой фазы происходит при пересыщении среды. Пересыще- ние, то есть создание концентраций, превышающих равновесные, можно вызвать проведением химической реакции или физического процесса. В зависимости от этого различают химические и физические конденсацион- ные методы. В случае химической конденсации новая фаза возникает при проте- кании реакций, приводящих к образованию нерастворимых в данной сре- де веществ. Это могут быть реакции восстановления, окисления, обмена, гидролиза. При конденсационном образовании дисперсных систем внача- ле происходит образование зародышей твердой фазы, а затем – рост этих зародышей. Для возникновения дисперсной системы необходимо, чтобы скорость образования зародышей превосходила скорость их роста. Рассмотрим на конкретных примерах основные типы применяемых химических реакций.
Реакции гидролиза (получение гидрозоля гидроксида железа) Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3(тв.) + 3H+ (100C) Реакции образования нерастворимых комплексов (получение гид- розоля берлинской лазури) 3[Fe(CN)6]4– + 4Fe3+ Fe4[Fe(CN)6]3 (тв.) Реакции обмена (получение гидрозоля сульфида мышьяка) As2O3 + 3H2S As2S3 (тв.) + 3H2O. Реакции образования малорастворимых солей (получение гидро- золя иодида серебра) Ag+ + I– AgI (тв.) Редокс–реакции. Наиболее разнообразны способы химической конденсации, основанные на процессах окисления-восстановления. Полу- чение гидрозоля серы 2H2S + O2 2S (тв.) + 2H2O. Восстановлением селенистой кислоты гидразином можно получить гидрозоль селена H2SeO3 + N2H4 Se (тв.) + 3H2O + N2. Гидрозоль золота получают восстановлением аурата калия фор- мальдегидом 2КAuO2 + 3HCHO + K2CO3 2Au(тв.) + 3HCOOK + KHCO3 + H2O. Все приведенные выше реакции применимы не только для получения высокодисперсных систем, но и макрокристаллических осадков. Таким образом, системы с различной степенью дисперсности могут быть полу- чены в зависимости от условий проведения реакции. Другой конденсационный способ получения дисперсных систем – фи- зическая конденсация, которая может быть проведена методом замены растворителя. Берут вещество, практически нерастворимое в воде, и го- товят достаточно концентрированный или даже насыщенный истинный его раствор в этиловом спирте (иногда в ацетоне). Несколько капель та- кого раствора вносят в гораздо больший (50-100 мл) объем воды. В ре- зультате во многих случаях образуется гидрозоль. Таким путем можно получить гидрозоли фосфора, серы, селена, канифоли, парафина, холе- стерина и т. д. В газовой среде конденсацией паров различных веществ получают аэрозоли. Совместной конденсацией веществ, нерастворимых друг в друге, можно получать золи. В частности, так получают золи неко- торых металлов в органических растворителях. жүктеу/скачать 1,02 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|