Раствор ¾¾¾¾¾¾® раствор¾¾¾¾¾¾ система

d<10^{-9 м} конденсирование 10^-9<d<10^{-7 м} диспергирование d>10^{-7 м}

Конденсационные методы получения коллоидных растворов делят на физические и химические. Основным физическим методом служит замена растворителя. Если приготовить истинный раствор канифоли в спирте и добавлять его к воде, в которой канифоль очень плохо растворима, то вследствие понижения растворимости молекулы канифоли конденсируются в частицы коллоидных размеров. При необходимости спирт можно удалить нагреванием.

При химической конденсации для получения коллоидных растворов используют реакции, приводящие к образованию малорастворимых соединений, например:

AgNO₃ + KI ® [AgI] + KNO₃

t

FeCl₃ + 3H₂O ® [Fe(OH)₃] + 3HCl

2HAuCl₄ + 3H₂O₂ ® 2[Au] + 8HCl + 3O₂

Эти реакции надо проводить при избытке одного из реагентов, который выполняет роль стабилизатора образующихся коллоидных частиц.

Диспергационные методы весьма разнообразны. Чаще всего используют:

- механическое дробление с помощью шаровых и коллоидных мельниц в присутствии жидкой дисперсионной среды и стабилизатора;

- ультразвуковое измельчение под действием ультразвуковых колебаний на смесь нерастворимого вещества и растворителя;

- электрическое диспергирование, при котором с помощью электрической дуги, возникающей между двумя электродами, опущенными в воду, получают золи металлов;

- химическое диспергирование (пептизация), которое заключается в химическом воздействии на осадок.

Коллоидные растворы, полученные одним из этих методов, содержат примеси растворенных низкомолекулярных веществ и грубодисперсных частиц, наличие которых снижает устойчивость полученных систем. Для очистки коллоидных растворов от примесей используют:

- фильтрацию через обычные бумажные фильтры; коллоидные растворы проходят через их поры, а примеси грубодисперсных частиц задерживаются фильтром;

- диализ - удаление низкомолекулярных соединений с помощью мембран, пропускающих молекулы и ионы малого размера и задерживающих коллоидные частицы и макромолекулы большого размера (рис.22а); малые молекулы и ионы диффундируют через мембрану в непрерывно заменяемый растворитель и удаляются от диализируемого коллоидного раствора;

- электродиализ, при котором для увеличения скорости диализа создают постоянно электрическое поле, способствующее движению ионов из коллоидного раствора в растворитель (рис.22б);

4 1 5 4 1 5

3

2 2 2

3 3

а) б)

Рис.22. Схема диализатора (а) и электродиализатора (б):

1 - диализируемый раствор; 2 - поток растворителя;

3 - диализная мембрана; 4 - мешалка; 5 - электроды.

- компенсационный диализ, который применяют для удаления не всех присутствующих низкомолекулярных веществ, а только их части; вместо чистого растворителя применяют раствор низкомолекулярных веществ, которые необходимо оставить в коллоидной системе, при этом диффундируют через мембрану в этот раствор все ионы кроме тех, которые в нем содержатся;

- ультрафильтрация - продавливание разделяемой смеси под давлением через фильтры с узкими порами, пропускающими только молекулы и ионы низкомолекулярных веществ.

Непременным условием получения устойчивого коллоидного раствора является наличие в нем стабилизатора. Роль стабилизатора могут выполнять: избыток одного из реагентов, используемых для получения вещества дисперсной фазы, ПАВ, белки, полисахариды и другие вещества.