Коллоидные растворы

Количество углекислоты, растворенное в природных водах, весьма мало, несмотря на то, что у нее коэффициент растворимости выше, чем у кислорода. Это объясняется малым содержанием углекислоты в атмосферном воздухе. Некоторое повышение содержания СО2 в питательной воде может происходить при химической обработке воды методами, при которых одним из продуктов химической реакции является свободная углекислота.

Коллоидные растворы занимают промежуточное положение между истинными растворами и грубо дисперсными взвесями. Частицы коллоидных веществ, состоящие из группы молекул, настолько мелки, что проходят через обычный бумажный фильтр. Почти все вещества могут при соответствующих условиях давать коллоидные растворы, поэтому можно говорить о коллоидном состоянии вещества. Коллоидные растворы могут быть получены двумя путями: увеличением размера молекулярно-диспереных частиц, т. е. конденсацией молекул, или же уменьшением размера грубо дисперсных частичек взвеси, т. е. измельчением последних. Стадию коллоидного состояния проходят все вещества, как при растворении, так и при выпадении их в осадок. Так, например, если в результате химической реакции образуется соединение, малорастворимое в воде, молекулы последнего являются зародышами, которые в процессе выпадения этого соединения в осадок адсорбируют молекулы своего же типа и благодаря этому увеличиваются в своих размерах. В процессе своего роста частички естественно проходят стадию, когда их размер лежит в интервале размеров коллоидных частичек.

Количество углекислоты

Растворитель, в котором распределено коллоидное вещество, называется дисперсионной средой; коллоидное вещество называется дисперсной фазой. В зависимости от того, в каком состоянии находятся дисперсная фаза и дисперсионная среда, коллоидные системы называются различно, а именно:

Коллоидные растворы являются гетерогенными, многофазными системами. Так как свойства системы в большой степени зависят от наличия границ раздела, коллоидные растворы отличаются по своим свойствам от истинных растворов.

Характерное отличительное свойство большинства коллоидных растворов – их оптическая неоднородность. Не проявляя никаких особенностей в проходящем свете, коллоидные системы при боковом освещении рассеивают свет во все стороны. Если через коллоидный раствор пропускать луч света, в растворе наблюдается светлый конус вследствие рассеяния света коллоидными частичками. Это явление, называемое эффектом Тиндаля, не наблюдается в истинных растворах, так как частички вещества, обладающие размером молекул или ионов, не способны рассеивать свет.

Сорбируя на своей поверхности ионы растворенных в воде веществ определенного знака, коллоидные частицы приобретают электрический заряд. Вследствие электростатических сил, действующих между одноименно заряженными коллоидными частицами, последние при встрече отталкиваются. Это делает невозможным их взаимное сближение и соединение в более крупные единицы и обусловливает стабилизацию коллоидных растворов на неограниченно долгое время. В зависимости от характера коллоидного вещества и характера ионов, содержащихся в растворе, адсорбируются преимущественно те или другие из них. Так, например, коллоидные частички большинства окислов металлов адсорбируют обычно положительные ионы-катионы, в то время, как коллоидные частички кремневой кислоты и гуминовых веществ адсорбируют обычно отрицательные ионы-анионы.

Бели коллоидные частички лишить их зарядов, то между ними начинают действовать междучастичные силы притяжения, в результате чего они при сталкивании сливаются – аггломерируются друг с другом и дорастают до таких размеров, что уже не могут удержаться в растворе и выделяются в осадок.