548 [1024x768]

558

KOLOIDY

Z tabeli 7.4 wynika, że przy tym samym anionie (chlorkowym) koagulującc działanie kationów wzrasta ze wzrostem wartościowości od jonu K* do Al³*. Wzrastającej zdolności koagulacyjnej kationów towarzyszy przedstawiony w tabeli 7.4 spadek progu koagulacji. Analogiczny wzrost zdolności koagulacyjnej anionów obserwujemy dla dodatniego zolu Fe₂0₃ przy przejściu od jednowartościowego jonu Cl^- do dwuwartościowego jonu SOJ oraz dwuwar-tościowego jonu Cr₂0^“.

Zależność zdolności koagulacyjnej jonu od jego wartościowości nosi nazwę Rłocla reguły Hardy-Schultza. Według tej reguły zdolności koagulacyjne jonów -Schultza ^{w 7}ateżności od ich wartościowości mają się do siebie jak:

Me⁴ :Me^J *:Me³* - 1:50:10 000

Dla jednowartościowych kationów metali alkalicznych, zdolność do koagulacji maleje w szeregu:

Cs* < Rb* < Na* < Lit

zaś dla anionów chlorowcowych według szeregu:

> J-

Cl' > Br“

Tego typu szeregi noszą nazwę szeregów liotropowych (Hofmeistcra).

Zastanówmy się obecnie, w jaki sposób można wyjaśnić zaobserwowane prawidłowości koagulacyjne w świetle wiadomości o budowie cząstki koloidalnej. Jak wiemy, w wyniku adsorpcji jonów z roztworu, granula uzyskuje ładunek, a na granicy faz jądro cząstki koloidalnej roztwór powstaje podwójna warstwa elektryczna (patrz str. 544).

Najważniejszą wielkością charakterystyczną podwójnej warstwy elektrycznej jest potencjał elektrokinetyczny £, będący wartością potencjału elektrycznego na granicy pomiędzy warstwą adsorpcyjną a dyfuzyjną względem głębi roz

tworu. Grubość warstwy dyfuzyjnej

, którą można traktować jak chmurę

jonową w teorii mocnych elektrolitów Debye’a-Huckei.a, zależy od siły jonowej roztworu według równania:

iMwTV:

gdzie: e — ładunek elementarny; «' — przenikalność dielektryczna; k — stała Boltzmanna; T—temperatura bezwzględna (K.); /—siła jonowa roztworu; N_a — liczba Avogadra.

Wzrost siły jonowej roztworu, zależnej zarówno od wartościowości jonów jak i od stężenia elektrolitu, powoduje szybki zanik warstwy dyfuzyjnej, i co za tym idzie, rosną możliwości zbliżenia dwóch miceli, które jest nieodzownym warunkiem zajścia procesu koagulacji. Całkowity zanik składowej dyfuzyjnej