2025-07-17
Золь кремневой кислоты $H_{2}SiO_{3}$ получен при взаимодействии раствора $Na_{2}SiO_{3}$ с раствором $HCl$, который взят в избытке. Составьте формулу мицеллы золя. Укажите, какой из растворов электролитов $ZnSO_{4}$ или $CaCl_{2}$ является более эффективным коагулянтом.
Решение:
Образование золя $H_{2}SiO_{3}$ происходит по реакции
$Na_{2}SiO_{3} + 2HCl \rightarrow H_{2}SiO_{3} \downarrow + 2NaCl$.
Формула мицеллы золя $H_{2}SiO_{3}$ при условии избытка $HCl$:
$m H_{2}SiO_{3} + nHCl \rightarrow \{ m H_{2}SiO_{3} \cdot nH^{+} \cdot xCl^{-} \}^{(n-x)+} \cdot (n - x) Cl^{-}$.
Поскольку коллоидная частица заряжена положительно, то из растворов электролитов $CaCl_{2}$ и $ZnSO_{4}$ коагулирующее действие оказывают анионы $Cl^{-}, SO_{4}^{2-}$. Более эффективным коагулянтом является электролит $ZnSO_{4}$.
Размеры гранул в золях малы, и в проходящем свете раствор кажется абсолютно прозрачным. Но при боковом освещении золя лучом света внутри коллоидной системы наблюдается светящийся конус, называемый конусом Тиндаля. Так как размер коллоидных частиц меньше длины волны проходящего света и показатели преломления дисперсной фазы и дисперсионной среды различны, то происходит рассеяние светового потока.
Коллоидные системы имеют в своем составе противоположно заряженные частицы и ионы дисперсионной среды, которые способны перемещаться в электрическом поле.
Наличие заряда у коллоидных частиц можно обнаружить, пропуская через коллоидную систему постоянный электрический ток, под действием которого частицы перемещаются к электродам. Перемещение частиц дисперсной фазы под действием электрического тока называется электрофорезом.
Передвижение ионов дисперсионной среды к одному из электродов в электрическом поле через полупроницаемую перегородку называется электроосмосом.