Пептизация гидрофобных золей.

Часто продукт коагуляции гидрофобных золей — осадок, или коагель, — может быть вновь переведен во взвешенное состояние путем обработки его определенным электролитом. Так, скоагулированный золь гидроксида железа можно вновь вернуть в исходное состояние, если осадок Fe(OH)₃ обработать водным раствором хлорида железа. Процесс перехода осадка во взвешенное состояние под влиянием внешних факторов получил название пептизации. Этот процесс противоположен коагуляции, потому его называют также декоагуляцией.

Вещества, способствующие переходу коагеля в золь, называют пептизаторами. Так FeCl₃, A1C1₃, HC1 являются пептизаторами коагеля гидроксида железа. Обычно пептизаторами являются электролиты, вернее один из ионов электролита (так называемый ион-пептизатор). Однако в ряде случаев пептизирующим действием могут обладать и неэлектролиты, например растворитель.

Сам процесс пептизации в основном обусловливается адсорбционными явлениями, в результате которых происходит не только повышение дзета-потенциала дисперсных частиц, но и увеличение степени их сольватации (гидратации). Сообщение скоагулированным частицам дисперсной фазы золя заряда способствует, с одной стороны, общему разрыхлению осадка, с другой — переводу этих час­тиц во взвешенное состояние благодаря броуновскому движению. При этом происходит образование вокруг диспергируемых частиц сольватных (гидратных) оболочек, производящих свое расклинива­ющее действие.

Как и коагуляция, пептизация гидрофобных золей не затрагивает глубинных масс коллоидного ядра. Эти процессы протекают в тончайших слоях на поверхности раздела фаз, поэтому для пептизации, как, впрочем, и для коагуляции, требуются незначительные количества электролитов по сравнению с количеством осадка, переводимого в состояние золя.

Пептизация играет большую роль во многих явлениях природы и в технике. Обработка почвы раствором соли с одновалентным катионом приводит к пептизации ее коллоидной части. В этом случае имеет место не адсорбция потенциалопределяющих ионов, а обмен ионами б диффузном слое. Дело в том, что в черноземных почвах коллоидные частицы содержат в диффузном слое преимущественно ионы Са²⁺ и Mg²⁺, что обусловливает небольшую величину дзета-потенциала и слабые силы отталкивания. Почвенные коллоиды находятся в скоагулированном состоянии, поэтому они не вымываются из почвы. При обработке почвы раствором хлорида натрия ионы Са²⁺ и Mg²⁺ в диффузном слое в результате ионного обмена замещаются на ионы натрия, что приводит к пептизации почвенных коллоидов и к переходу их при достаточном увлажнении в состояние золя. Перешедшие в состояние золя коллоиды легко вымываются из верхних горизонтов почвы в нижние, в результате чего почва теряет свои ценные агрономические свойства, становится бесструктурной. Подобные процессы происходят в солонцовых почвах, содержащих значительное количество ионов натрия. Вот почему основатель учения о почвенном поглощающем комплексе К. К. Гедройц назвал кальций стражем плодородия почвы.

Если почву обрабатывать достаточно концентрированным раствором NaCl, ионы Са²⁺ в диффузном слое могут быть практически полностью замещены ионами натрия. Однако пептизации в этих условиях не будет, так как высокая концентрация электролита вызывает сжатие диффузного слоя и преобладание сил притяжения над силами отталкивания. Последующая промывка почвы водой от избытка NaCl приводит к расширению диффузного слоя и, как результат, к пептизации коллоидов. На этом принципе основан один из методов выделения почвенных коллоидов.

П. А. Ребиндер с сотрудниками изучил пептизирующее действие органических поверхностно-активных веществ на минералы, входящие в состав цементов. Адсорбируясь из раствора на поверхности зерен цемента, молекулы поверхностно-активных веществ проникают в микрощели поверхности. При этом образуются адсорбционные слои, проявляющие свое расклинивающее действие, это приводит в конечном итоге к разрыву зерен минералов на частицы коллоидных размеров.

Хорошо известное каждому моющее действие мыла тесно связано с процессом пептизации. Коллоидный ион мыла, являясь диполем, хорошо адсорбируется частичками грязи, сообщает им заряд и способствует их пептизации. Грязь в виде золя легко удаляется с моющей поверхности.

Не всякий осажденный коллоид удается снова перевести в состояние золя. Опыт показывает, что лучше всего пептизируются свежеосажденные рыхлые осадки, содержащие воду, например Fe(OH)₃, Аl(ОН)₃ и др. С течением времени способность к пептизации уменьшается. Плотные осадки, полученные от гидрозолей Ag, Сu, Pt, а также гидрозоли с ярко выраженной гидрофобностью практически не поддаются пептизации. Однако в ряде случаев удается петизировать и коагулянты, не содержащие воды. Так, прока­ленная окись железа пептизируется жидким стеклом; оловянная кислота, не содержащая гигроскопической воды, может быть пептизирована при кипячении ее с едкими щелочами и т. д.