Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Айлер Р. -> "Химия кремнезема ч.2" -> 29

Химия кремнезема ч.2 - Айлер Р.

Айлер Р. Химия кремнезема ч.2. Под редакцией д-ра техн. наук проф. В.П.Прянишникова — М.: Мир, 1982. — 712 c.
Скачать (прямая ссылка): ailer2.djvu
Предыдущая << 1 .. 23 24 25 26 27 28 < 29 > 30 31 32 33 34 35 .. 310 >> Следующая

Противоионы и двойной электрический слой
Ионы натрия и другие катионы, окружающие в водной среде заряженные частицы кремнезема, не удаляются полностью в процессе фильтрации или центрифугирования и поэтому остаются на поверхности кремнезема после его высушивания. Если частицы кремнезема не находились в постоянном «броуновском» движении, то в водных растворах противоионы, такие, например, как ионы натрия, должны образовывать сплошной слой вблизи адсорбированных на поверхности кремнезема гид-роксил-ионовг Однако при термическом возбуждении частиц кремнезема из большей части указанных противоионов вокруг частиц формируется диффузное облако, называемое «слоем Гуи». Оставшаяся часть противоионов вблизи поверхности рассматривается как «слой Штерна». Толщина диффузного слоя Гуи определяется расстоянием от поверхности частицы до точки, в которой потенциал составляет только 1/е или 0,37 значения потенциала в бесконечности. «Дзета-потенциал» измеряется посредством электрофореза и рассматривается как потенциал между «плоскостью скольжения» на наружной границе слоя Штерна, которая перемещается вместе с движущейся частицей, и бесконечно удаленной точкой дисперсионной среды.
Адсорбированные на поверхности анионы и сопровождающее частицу заряженное облако, состоящее из катионов, образуют «двойной слой». Распределение ионов, толщина слоя и плотность зарядов четко рассмотрены и объяснены Майселсом
488
Глава 4
[194] и подробно представлены в обзоре Грэма [195]. Плотность заряда может быть выражена числом единичных зарядов (например, числом адсорбированных на поверхности кремнезема гидроксил-ионов), приходящимся на единицу поверхности. Заполненный монослой, состоящий из ионов средних размеров, должен обеспечивать плотность, приблизительно равную пяти единичным зарядам на 1 нм2. Однако такая плотность зарядов не достигается из-за взаимного отталкивания ионов. Даже значение 1 заряд/нм2 представляет собой очень высокую плотность заряда для стабилизированной коллоидной системы.
Ликлема [196] в своем обзоре рассмотрел образование зарядов на поверхности частиц и ряд других факторов, обусловливающих устойчивость коллоидных систем, а также относящиеся к данной теме теоретические вопросы. Общая теория была также рассмотрена Нэппером [197]. Превосходную библиографию содержат книги Шелудько [198] и Круита [199].
Лонг и Росс [200] исследовали толщину двойного диффузного слоя, окружающего частицы кремнезема, которые имели на поверхности постоянные отрицательно заряженые анионные центры вследствие присоединения четырехкоординированного оксида алюминия. В своей работе авторы использовали коммерческий коллоидный кремнезем типа людокс-АМ. Измеряя электрофоретическую подвижность при постоянном значении рН и содержание электролита в пределах ряда выбранных концентраций кремнезема, Лонг и Росс изучили перекрывание двойных диффузных слоев в довольно концентрированных золях'. Хотя повышение концентрации электролита приводило к уменьшению толщины двойного электрического слоя, оно также вызывало возрастание адсорбции гидроксил-ионов и вследствие этого увеличение поверхностного потенциала. Таким образом, полная величина электрокинетического потенциала, определяющая электрофоретическую подвижность, оставалась относительно неизменной.
Необычный метод изучения заряда на поверхности частиц кремнезема был применен в работе [201]. Коллоидный кремнезем типа людокс, частицы которого имели диаметр 15 нм, подвергали ультразвуковой обработке. Помещая электроды в узловых точках и в пучностях волн, авторы замеряли потенциал такой коллоидной системы, который повышался с возрастанием концентрации кремнезема в интервале от 0 до —4 % 5Ю2„ Потенциал, по-видимому, возникает благодаря движению заряженных частиц по отношению к фиксированному положению электрода.
Янгер и др. [202] измеряли скорость звуковых колебаний в концентрированных золях кремнезема в пределах некоторой области температур. Действие температуры на «гидратную обо-
Коллоидный кремнезем — концентрированные золи
лочку», образуемую вокруг частицы кремнезема, оказывается важным фактором, но, как сообщалось в других исследованиях систем кварц—вода, не было обнаружено каких-либо термических аномалий.
Типы противоионов. В большей части патентов, относящихся к коллоидному кремнезему, в качестве стабилизирующего основания вводятся гидроксиды калия, лития, натрия и аммония. Золи наиболее часто стабилизируются гидроксидом натрия. Если его необходимо заместить другими основаниями, золи деионизируют в слое, состоящем из смеси анионита и катионита, и повторно стабилизируют выбранным основанием. Когда желательно получить чистый кремнезем, употребляются золи, стабилизированные аммиаком. Вместо аммиака могут быть использованы низшие амины, но обычно их избегают из-за неприятного запаха [203].
Литий, согласно данным Рула [7], единственный в своем роде по стабилизирующему действию среди других катионов щелочных металлов. При использовании лития в отличие от натрия к золю можно добавлять смешиваемые с водой спирты, не опасаясь превращения золя в гель; кроме того, образующиеся золи оказываются морозостойкими.
Предыдущая << 1 .. 23 24 25 26 27 28 < 29 > 30 31 32 33 34 35 .. 310 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed