Строение мицелл золей

В настоящее время общепринятой теорией строения коллоидных частиц является мицеллярная теория, согласно которой мицелла это агрегат молекул и ионов, состоящий из ядра и двойного электрического слоя. А двойной электрический слой состоит из адсорбционного слоя родственных ионов и противоионов и диффузного слоя противоионов. Мицелла электронейтральна, т.к. в ней число положительных ионов равно числу отрицательных. В электрическом поле коллоидные частицы перемещаются с постоянной скоростью к одному из электродов, т.к. обладают одноимённым зарядом (либо положительным, либо отрицательным). Наличие одноимённого заряда у всех частиц данного золя является важным фактором его устойчивости. Заряд препятствует слипанию, укрупнению и выпадению в осадок коллоидного вещества.

Чаще всего причиной возникновения заряда является процесс адсорбции ионов того или иного знака поверхностью частиц. По правилу ПесковаФаянса: на любой твёрдой поверхности будут адсорбироваться те ионы, которые имеют с этой поверхностью общую родственную атомную группировку и находятся в растворе в избытке.

Пример 1. Примером получения золя методом двойного обмена может служить реакция 2H3AsO3 + 3H2S As2S3 + 6H2O, в случае, если одно из веществ взято в избытке (оно будет выполнять роль стабилизатора), а другое — в недостатке (что предотвращает рост зародышей коллоидных частиц до крупных размеров). При избытке, например, H2S, идёт реакция.

2H3AsO3 + 3H2S As2S3 + 6H2O.

изб ядро В данных условиях молекулы As2S3, конденсируясь, образуют ядро мицеллы m[As2S3].

Известно, что вещество, которое берётся в избытке, является стабилизатором. В данном случаe им будет H2S, которая диссоциирует по уравнению:

H2S H+ + HS;

По правилу ПесковаФаянса на ядре m[As2S3] будут адсорбироваться ионы nHS- (как родственные и находящиеся в растворе в избытке). Эти ионы плотно прилегают к ядру и называются потенциалопределяющими. Они определяют направление движения коллоидной частицы при электролизе.

Далее отрицательно заряженные ионы HSпритягивают из раствора часть находящихся в избытке ионов Н+, образующих адсорбционный слой противоионов (nx)H+.

Ядро m[As2S3], адсорбционный слой ионов nHSи противоионов.

(nх)Н+ образуют гранулу, несущую отрицательный заряд, т.к. ионов nHS больше, чем (nх)H+ на число х.

Другая часть противоионов хН+ образуют диффузную часть двойного электрического слоя, окружающего ядро мицеллы.

Схема строения мицеллы золя сульфида мышьяка:

{[mAs2S3] * nHS- * (nx)H+ }x — * xH+.

| | | < диффузный |.

| | слой | слой |.

| | |.

| |.

В электрическом поле гранула, имеющая отрицательный заряд, перемещается к аноду, а противоионы — к катоду.