Ультразвуковой метод


 

В последующие годы довольно широкое распространение получил метод измельчения веществ с помощью ультразвука. Механизм действия ультразвука очень сложен и в настоящее время еще сравнительно мало изучен. Можно лишь предполагать, что диспергирование взвешенных в жидкости веществ происходит под действием быстро сменяющихся сжатий и расширений системы, в результате чего появляются разрывающие силы, ведущие к раздроблению вещества.

Метод химического диспергирования

 

Наиболее распространен метод пептизации. Это процесс перехода из геля в золь под влиянием диспергирующих веществ – пептизаторов. Сущность пептизации заключается в том, что к свежее приготовленному рыхлому осадку диспергируемого вещества прибавляют небольшое количество пептизатора (чаще всего электролита), который уменьшает взаимодействие между частицами осадка и облегчает их переход в состояние золя. Пептизаторами служат различные электролиты, которые способствуют дезагрегации аморфных осадков. В качестве примера можно назвать получение золя гидроксида Fe(OH)3 при действии на её осадок небольшим количеством соли FeCL3, выполняющей роль пептизатора. Практически все рыхлые свежеприготовленные осадки гидроксидов металлов, например AL(OH)3, Zn(OH)2, подвергаются пептизации.

К химическим методам диспергирования относится и так называемый метод самопроизвольного диспергирования. Он заключается в получении коллоидных растворов веществ путем растворения их в соответствующих растворителях. Так, путем растворения в воде можно получить коллоидные растворы крахмала, желатина, агар-агара. Самопроизвольное диспергирование совершается без внешних механических воздействий. Этот метод широко применяется для получения растворов высокомолекулярных веществ из твердых полимеров.

Образование коллоидов в природе. В природе активно протекают процессы диспергирования. Приливно-отливные явления прибоя, резкие колебания температур, ветер и другие явления природы развивают колоссальные силы, которые дробят горные породы вплоть до частиц коллоидных размеров. Постоянное действие ледников и рек также приводит к интенсивным процессам измельчения слагающих пород.

Мощным фактором механического диспергирования твердых горных пород является расширение воды при её замерзании. Проникая глубоко в трещины породы и замерзая там, вода вызывает дробление породы на частицы различного (вплоть до коллоидного) размера.

Громадные массы осадочных пород, глины, леса, которые мы встречаем в природе – все это результат диспергирования твердых осадочных пород, которое происходит не только под влиянием механических факторов, но и под влиянием химического воздействия (выветривание под действием углекислоты и воды), а также под влиянием биологических факторов. Животные, как и растения, разрыхляют горные породы и своими выделениями способствуют их изменению. Таким образом, в результате всех перечисленных выше способов горные породы, подвергаясь глубоким физическим и химическим изменениям, могут образовать сложные коллоидные системы.

 

2.2 Конденсационные методы

 

В основе большинства конденсационных методов получения коллоидных растворов лежат различные химические реакции: окисления, восстановления, реакции обменного разложения, гидролиза и др. В результате всех этих реакций молекулярные или ионные растворы переходят в коллоидные путем перевода растворенных веществ в нерастворимое состояние. В основе методов конденсации, помимо химических процессов, могут лежать и процессы физические, главным образом явления конденсации паров.


Метод окисления

 

Он основан на реакциях окисления, в результате которых одно из веществ может быть получено в коллоидном состоянии. Так при окислении сероводорода кислородом воздуха или диоксидом серы можно получить золь серы:

2 H2S + O2 = 2H2O + 2S

2H2S + SO2 = 2H2O + 3S

Эти реакции, как показали исследования, протекают гораздо сложнее, так как наряду с коллоидной серой образуется ряд тионовых кислот.

Метод восстановления

 

Наиболее распространенные химические методы получения коллоидных растворов различных металлов основаны на реакциях восстановления. Ионы, восстанавливаясь, т.е. присоединяя электроны и превращаясь в нейтральные атомы, концентрируются затем в коллоидные частицы. В качестве примера рассмотрим реакцию получения золя золота путем восстановления перекисью водорода или формалином:

2HAuCl4 + 3H2O2 → 2Au + 8HCL + 3O2

2HAuCL4 + 3HCHO + 11KOH→ 2Au + 3HCOOK + 8KCL + 8H2O

Реакцией восстановления были получены в коллоидном состоянии многие металлы Au, Ag, Pt, Rd, Ph, Os, Hg и многие другие.

Метод обменного разложения

 

Сущность его разложения заключается в том, что при взаимодействии двух веществ в результате реакции обменного разложения образуется новое труднорастворимое вещество, которое при наличии определенных условий способно находиться в коллоидном состоянии. В качестве примера можно назвать реакцию получения золя сульфата бария:

BaCL2 + K2SO4 → BaSO4 + 2KCL

или золя хлорида серебра

AgNO3 + KCL → AgCL + KNO3


Метод гидролиза

 

Этим методом широко пользуются при получении золей различных металлов из их солей, если в результате реакции гидролиза образуется труднорастворимый гидроксид. Так, например, труднорастворимый гидроксид железа образуется при гидролизе хлорида железа по уравнениям реакций:

FeCL3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3HCL

Fe(OH)3 + HCL → FeOCL + 2H2O

Образующаяся в результате этих реакций соль железа FeOCL диссоциирует частично на ионы:

FeOCL ↔ FeO+ + CL-

Эти ионы и обеспечивают ионогенный слой вокруг частиц Fe(OH)3, благодаря чему они удерживаются во взвешенном состоянии.

2.3 Замена растворителя

 

Сущность метода заключается в том, что при замене растворителя вещество, ранее находившееся в растворенном состоянии, выделяется из раствора в виде высокодисперсной фазы, нерастворимой в данном растворителе. Так, если спиртовой раствор канифоли (который представляет собой истинный раствор) небольшими порциями прибавлять в воду, образуется коллоидный раствор канифоли в воде. В данном случае спирт хорошо смешивается с водой, а канифоль очень мало в ней растворяется и поэтому выделяется в виде высокодисперсной фазы. Кроме канифоли, этим методом можно приготовлять золи серы, фосфора, мастики и т.п. также путем вливания их спиртовых растворов в воду.

 

2.4 Электрический метод

 

Этот метод, предложенный Бредигом еще в 1898г., используется преимущественно для приготовления коллоидных растворов благородных металлов. Сущность его заключается в получении электрической дуги между находящимися в воде электродами, состоящими из золота или платины, серебра, т.е. из металла, золь которого хотят получить. В дуге под воздействием высокой температуры металл электродов испаряется, а затем пары его конденсируются в частицы коллоидных размеров, образуя соответствующий золь. Весь процесс происходит при охлаждении.




Дата добавления: 2016-11-04; просмотров: 1945;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.009 сек.