2009 01 024205

G. W N-jiliMfl S. J. fXjl!*r ( Ainur i'uA>»tdv.    iU)T

ISBN v?mu$M5>24-r o By WN PfcN 20iO

359

14. Chemia środowiskowa koloidów i powierzchni

z fazą stałą materiału zawiesiny w hydrosferze. Ponieważ większość materiału w zawiesinie ma rozmiar cząstek koloidalnych, zwrócimy teraz uwagę na właściwości chemiczne koloidów naturalnie występujących w środowisku.

Powierzchnia właściwa

Cechą charakterystyczną bardzo małych cząstek jest ich niezwykle duża powierzchnia właściwa, którą zazwyczaj wyrażamy w nr-g^-1. Na rysunku 14.3 zilustrowano przyczynę dużego pola powierzchni cząstek materii o małym rozmiarze. Powierzchnia całkowita sześcianu o boku 1 cm wynosi 6 cm', ale gdy podzielimy go na milion małych szcścianików o boku I pm, całkowite pole powierzchni lej samej ilości materiału ulegnie zwiększeniu do 6 nr, czyli Hf^{1 2} razy. Jakkolwiek obliczenie to oparto na uproszczonej i sztucznej sytuacji, daje ono wartość, która stanowi przybliżenie dolnej granicznej wielkości pola powierzchni właściwej niektórych naturalnie występujących koloidów. Rzeczywiste koloidy mają. oczywiście, kształt w dużym stopniu nieregularny, co dodatkowo zwiększa ich pole pow ierzchni.

10 ⁴ cm

r

sześcian podzielony na mniejsze szcścianiki o boku 1 pm - 10 ⁴ cm i gęstości - I g ■ ml.

I cm

sześcian o boku =■ I cm i gęstości - I g ml

pole (Kiwicr/chru 6 I cm² 6 cm²

powierzchnia właściwa - 6 cm² g ¹

-6-10 ⁴nr u ¹

całkowita powierzchnia - 6 • (10    • (K>V

powierzchnia właściwa - 6 m³ ■ g ²

Rys. 14.3. Powierzchnia właściwa kostek o wymiarach koloidalnych. Typowe wartości zmierzone dla wybranych naturalnie występujących materiałów: kaolinit 5 20 m³ ■ g^-1, montmorylonit 700 800 m^: g'² oraz kwasy fulwowc i kwasy huminowc 700-10 000 nr • g ²

DO ZAPAMIĘTANIA

1

W hydrosferze zakres rozmiaru cząstek koloidalnych obejmuje materiał, który przypada między frakcjami rozpuszczalną i strąconą. Obejmuje on różnorodne minerały

2

materię organiczną. Zasadniczą właściwością cząstek koloidalnych jest ich bardzo

3

duża powierzchnia właściwa.