Сторінка
1
Методи одержання колоїдних розчинів
Характерним признаком відмінних колоїдних розчинів від правдивих, являється їх гетерогенність. Дійсно, розміри колоїдних частин, по зрівнянню з розмірами молекул розчинника, настільки великі, що між ними утворюється поверхність розділу.
Поверхністю розділу називаються гранична верства, відокремлюючи одну фазу від другої.
Властиво колоїдні системи, про що говорилось раніше, приставляють собою мікро гетерогенні системи (в відмінності від однофазних гомогенних систем – розчинів високомолекулярних з’єднань). Створення із двох фаз – депресійного середовища і депресійної фази з сумарною (сума поверхні всіх частин) поверхністю розподілу між ними.
Для одержання таких систем потрібно дотримання слідуючих умов.
а) довести розміри діспергіруємої речовини до розмірів колоїдних частин;
б) створити відповідні умови, які могли б забезпечити збереження колоїдних частин в рівноважному стані в депресійному середовищі. Останній звичайно створюється іонами електролітів (стабілізаторами) які на поверхні розділу фаз утворюють іонний шар і гідратну оболонку;
в) а також дерпесна фаза повинна мати погану розчинність по крайній мірі при одержанні гідрофобного попелу.
Таким чином, частки набувають електричний заряд і гідратну оболонку, що перешкоджає випаданню їх в осадок.
Враховуючи, колоїдні розчини займають по розмірах, своїх частин проміжне положення між грубодісперсними і молекулярно-дісперсними системами, в основу одержання колоїдних розчинів можуть бути покладені два принципи:
роздрібнення диспергірованих більш великих частин до бажаної степені дисперсності, відповідаючій величині коллоїдних частинок, наближених по розмірах до частин колоїдних систем.
Перший метод одержав назву депресійного, а другий – кондисаційного метода.
Дисперсійні методи
При роздрібнені великих частин необхідно затратити деяку кількість енергії. Основним принципом одержання колоїдів дисперсійними методами являється дрібненя твердих речовин з допомогою спеціальних млинів, електричних, ультразвукових і других.
Механічні методи.
З метою дрібнення речовин в лабораторіях і виробництва використовуються машини, працюючих по методу ударного роздрібнення і ростирання належних діспергірованію матеріалів; до таких машин відносяться шарові і колоїдні машини.
Шаровий млин: преставляє собою циліндр в якому розміщенні виготовлені із сталі або другого міцного матеріалу кульки. В циліндр погружують речовину, яке потім роздрібнюється ударами і розтиранням кульками в результаті швидкого обертанні циліндра.
Степінь такій обробці залишається порівняно низький. Більш висока дісиперсность одержуємо при дробленні речовин в колоїдному млині.
Колоїдний млин сконструйований російським інженером Плауссоном (1920 році) представляє собою герметично закритий циліндр, на внутрішній поверхні якого є виступи. В середині циліндра знаходиться ексцентрично розволожений вал, який обертається до 20000 обертів в хвилину на якому в декілька рядів розміщені попасті.
В результаті швидкого обертання валу кусочки попереднього роздрібненьо речовини, загруженого разом з рідиною і стабілізатором в млин, ударяються з великою силою о виступи і попасті, розбиваючи при цьому на дрібні частинки. З допомогою таких млинів можуть бути одержані тонкоодисперсні фармацевтичні препарати, какао, краски і др.
Ультразвуковий метод.
Для подрібнення речовин в послідній час все частіше використовують ультразвуковий метод. Механізм дії ультразвуків складний і поки-що мало вивчений.
Передбачають що подрібнення зважуваних частин проходить під дією звукової хвилі в рідині в силу створення місцевих швидко змінювальних стискань і розширень системи, що супроводжується появленням розриваючих сил, ведучих до подрібнення речовин. З допомогою ультразвукового методу можна роздрібнювати різні речовини: графік сірку, краски, ртуть, свинець, цинк, крохмаль і др.
Метод пептизації
Пептизація являється скороченою назвою від слова «пептінізація» зарпопнований Гремом для позначення процесів переходу речовини із стану гель в золь під впливом поптизаторів диспергіруючих засобів. Термін пептизації виник по аналогії з процесом розчеплення білка ферментом пепсином на пептони.
Пептизації в основному підлягають рихло з’єднаних і добре гідратіровані осадки гідроокисів металів напримір AL(ОН)3, Fe(ОН)3 і другі, тоді як щільні осадки міді, срібла і других металів не пептизіруються.
Пептізаторами являються головним образом електроліти, які допомагають дезагригації осадків.
В якості ілюстрації можна привести одержання золя гідроокисі Fe(ОН)3 при дії осадок невеликою кількістю розчину Fe CL3, взяту в якості поптизатора, або одержання золя берлінської лазурі щавелевої кислоти.
Метод розчинення.
Цей метод може бути використаний для одержання розчинів високомолекулярних речовин із твердих полімерів, шляхом діспергіровання їх в відповідних розчинах, як наприклад при розчиненні в воді крохмалю, гумміарабіка, желатина, сухого білку і др.
Б.Конденсаційні методи
В основі більшості конденсаційних методів одержання колоїдних розчинів лежать різновидні зімічні реакції: окислення. Востановлення, реакція обмінного розпаду і др. Метод окислення. При цьому методі в результаті реакції окислення можуть бути одержані колоїдні розчини, напр.:
2Н2S + SO2 → 2S + 2H2O
Утворюються атоми нейтральної сірки потім конденсують в колоїдні частинки сірки.
Метод установлення
Реакція установлення лежить в основі одного із найбільш використовуваних хімічних методів одержання колоїдних розчинів. Установлення – це реакція приєднання електронів іонами, які перетворюються потім в атоми, конденсуються в колоїдні частинки.
В якості відновника звичайно використовуються речовини володіючими слабими відновлюваними якостями, як наприклад: формалін, танін і др.
Наприклад реакція установлення золота і срібла
Метод обмінного розкладу
Цей метод заснований на взаємодії двох речовин, в результаті реакції обмінного розкладання утворюється нова трудно розчинна річ, здатна зберігатися високодисперсному стані при наявності ряду відповідних умов (концентрація реагуючих речовин, і др.)
Завантажити реферат