7.3. Строение мицелл различных золей

Мицелла - это отдельная частица дисперсной фазы коллоидной системы с жид­кой дисперсионной средой, состоящая из кристаллического или аморфного ядра и поверхностного слоя, включающего сольватно связанные молекулы окружаю­щей жидкости.

Рассмотрим образование мицеллы на примере реакции хлорида бария с суль­фатом натрия

Избыток одного из компонентов действует как стабилизатор коллоидного рас­твора. Пусть в избытке находится . Вначале образуется агрегат мицеллы, являющийся мельчайшим кристалликом.

На поверхности кристалла имеются вакантные места, которые занимают ионы . Таким образом, ионы вследствие избирательной ионной адсорб­ции достраивают кристаллическую решетку. Они придают положительный заряд поверхности ядра и называются потенциалопределяющими ионами (ПО-ионами). Ионы , образовавшиеся при диссоциации, имеют заряд, проти­воположный заряду поверхности. Под действием электростатических сил ионы притягиваются к ядру, нейтрализуя его заряд.

Противоионы находятся в тепловом движении. Часть противоионов , на­ходящихся в непосредственном близости от ядра, связаны с ним помимо электро­статических сил адсорбционными силами. Другая часть противоионов , нахо­дящаяся вследствие теплового движения и электростатического отталкивания между одноименно заряженными ионами, находится на некотором удалении от ядра, образуя диффузионный слой. Таким образом, вокруг мицеллы существует двойной электрический слой, стабилизирующий мицеллу. Заряды потенциалопре­деляющих ионов и противоионов полностью скомпенсированы, поэтому мицелла электронейтральна.

Схематическое строение мицеллы выглядит так:

Рис. 7.2. Схематическое строение мицеллы.

Типы потенциалопределяющих ионов

Потенциалопределяющим ионом может быть любой ион, способный достраивать кристаллическую решетку нерастворимого соединения. Различают три типа по­тенциалопределяющих ионов:

1. Ионы, образующие дисперсную фазу, т.е. входящие в состав агрегата. Рас­смотрим мицеллу , стабилизованную . Потенциалопределяю­щим ионом является :

2. Изоморфные ионы, т.е. ионы, имеющие близкое строение по отношению к ионам кристаллической решетки. Для мицеллы , стабилизованной , потенциалопределяющим ионом является ион , так как иону изо­морфны ионы галоидов , , .

3. Органические ионы большого размера, обладающие высокой адсорбционной способностью, например, ионы солей жирных кислот, являющихся стабилиза­торами латексов. Формула мицеллы (глобулы) латекса имеет вид:

Принципы построения формулы мицелл

1. Агрегат мицеллы должен быть нерастворимым соединением.

2. Потенциалопределяющими ионами могут быть ионы, образующие дисперсную, фазу, изоморфные им ионы или органические ионы с высокой адсорбционной способностью.

3. Противоионы образуют с потенциалопределяющими ионом растворимое со­единение.

4. Мицелла в целом электронейтральна.

7.4. Диспергационные методы получения дисперсных систем