Методы очистки коллоидных растворов. Получение коллоидных систем методами диспергирования. Астабилизирующее действие низкомолекулярных примесей в коллоидных растворах, методы их удаления: диализ, электродиализ и ультрафильтрация.

УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ — УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ, метод отделения мелких частиц из суспензии или коллоидных растворов с использованием фильтрации под давлением. Некоторые молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем используют для очистки золей от электролитов и молекулярных примесей, которыми полученные золи часто бывают загрязнены.

При ультрафильтрации коллоидные частицы остаются на фильтре (мембране). Особые оптические свойства коллоидных растворов обусловлены их главными особенностями: дисперсностью и гетерогенностью. На оптические свойства дисперсных систем в значительной степени влияют размер и форма частиц. Поэтому в проходящем свете коллоидный раствор будет окрашен в красноватый цвет, а в боковом, отраженном – в голубой.

Коллоидные растворы могут содержать примеси, снижающие их стабильность, вследствие чего производят их очистку. Для этого используют такие методы, как диализ, электродиализ, фильтрация и ультрафильтрация. Коллоидный раствор наливают в сосуд, в нижней части которого находится мембрана и помещенный в емкость с водой. В растворитель проникают лишь ионы и молекулы низкомолекулярных примесей.

Коллоидный раствор помещается в среднюю часть электродиализатора. Некоторые свойства мембран для диализа и ультрафильтрации. Коллоидная химия как наука, изучающая физико-химические свойства гетерогенных, высоко-дисперсных систем и высоко-молекулярных соединений.

Применение гелей в пищевой промышленности, косметике и медицине. Способы получения коллоидных систем; факторы, влияющие на скорость отдельных стадий процесса, правила коагуляциии. Исследование методов электромембранной технологии: электродиализа и электролиза. Анализ освобождения коллоидных растворов от растворённых в них низкомолекулярных соединений при помощи полупроницаемой мембраны. Обзор морфологии и классификации мембран.

Этим определяются два возможных пути получения коллоидных растворов. Один путь состоит в укрупнении частиц при агрегации молекул или ионов — такой метод называют конденсационным.

Конденсация может протекать как химический и как физический процесс. И в том и в другом случае метод конденсации основан на образовании в гомогенной среде новой фазы, имеющей коллоид-ную дисперсность. Согласно современной теории образования в гомогенной среде зародышей новой фазы, этот процесс является флуктуационным. В противном случае образуются крупные частицы, которые не обла-дают кинетической устойчивостью и выпадают в осадок.

В фармацевтической практике в присутствии защитных коллоидов получают препарат колларгол, представляющий собой коллоидный раствор серебра, защищенный солями лизальбиновой и протальбиновой кислот.

Например, при смешивании разбавленных растворов нитрата бария и сульфата калия при условии избытка одного из реагентов сульфат бария не выпадает в осадок, а образует коллоидный раствор. Этот метод получения золей в отличие от предыдущих относится к физической конденсации. Конденсация паров. Это также метод получения золей физи-ческой конденсацией.

В природе при конденсации водяных паров в атмосфере обра-зуются туман и облака. С. З. Рогинским и А. И. Шальниковым был разработан эффектив-ный способ получения золей из так называемых молекулярных пуч-ков. Сущность метода заключается в том, что совместно испаряют в вакууме диспергируемое вещество и растворитель. Затем смесь размораживают и собирают в сосуд. Таким путем были получены труднодоступные золи многих веществ.

Такой процесс включает грубое, среднее и мелкое дробление. В процессе измельчения твердое тело испытывает деформации упругие и пластические. Конструкции коллоидных и других мельниц основаны на системе из статора и ротора, вращающегося с частотой до 20 тыс. об/мин.

Это вызывает сильные механи-ческие разрушающие усилия, способные диспергировать не только жидкости, но и твердые частицы. Таким путем получают высоко-дисперсные эмульсии и суспензии, в том числе пригодные для внут-ривенного введения. Помимо того, что при методах конденсации получаются более высокодис-персные системы, чем в случае диспергирования, конденсационные методы практически не требуют энергетических затрат. Выбор способа пептизации определяется условиями получения и свойствами осадка.

В этом случае на частицах осадка имеется двойной электрический слой, но он сильно сжат за счет высокой концентрации электролита. Для восстановления сил электростатического отталкивания частиц и нормальной структуры ДЭС необходимо понизить концентрацию электролита в осадке. Чрезмерное увеличение массы осадка, внесенного в раствор электролита, ухудшает условия пептизации, в результате чего величина Qуменьшается.

При получении коллоидных растворов тем или иным методом, особенно с помощью химических реакций, практически невозможно точно предусмотреть необходимое количественное соотношение реагентов. По этой причине в образовавшихся золях может при-сутствовать чрезмерный избыток электролитов, что снижает устой-чивость коллоидных растворов. Для получения высокоустойчивых систем и для изучения их свойств золи подвергают очистке как от электролитов, так и от всевозможных других низкомолекулярных примесей.

Еще одним методом очистки золей является ультрафильтрация – отделение дисперсной фазы от дисперсионной среды путем фильтрования под давлением через полупроницаемые мембраны. В среднюю камеру наливают подлежащий очистке коллоидный раствор. Заряды (3x—f~) коллоидных частиц создают силы отталкивания между ними и способствуют переходу осадка в коллоидный раствор.

Читайте также: