Механизм коагуляции

Электролитная коагуляция заключается в уменьшении расклинивающего давления тонкого слоя жидкости, что может происходить вследствие:

а) уменьшения заряда поверхности твердой фазы и, как следствие, уменьшения межфазного и затем электрокинетического потенциалов;

б) уменьшения толщины ионных атмосфер диффузных слоев, и, как следствие, уменьшения дзета-потенциала.

В связи с этим по механизму различают два вида коагуляции:

Нейтрализационная коагуляция наступает под действием электролита, который химически взаимодействует с потенциалопределяющими ионами, связывая их в прочное соединение (например, в осадок) и тем самым уменьшая заряд поверхности ядра.

Например, при добавлении К₂S к коллоидному раствору AgI с положительно заряженными гранулами (потенциалопределяющие ионы Ag⁺), между ионами-коагулянтами S^2– и потенциалопределяющими ионами Ag⁺ происходит реакция с образованием осадка Ag₂S, что приводит к разрушению мицеллы AgI.

В результате связывания потенциалопределяющие ионы Ag⁺ уменьшается межфазный потенциал φ_мф и число противоионов NO₃^-, необходимых для компенсации заряда поверхности ядра. Таким образом, ионная атмосфера становится тоньше, снижается расклинивающее давление, что приводит к слипанию частиц.

Концентрационная коагуляция наступает под действием электролита, который химически не взаимодействует с ионами стабилизатора и не изменяет заряд поверхности ядра мицеллы. Коагулирующее действие проявляют те ионы электролита, которые являются противоионами для данных мицелл. Концентрационная коагуляция происходит при неизменном значении межфазного потенциала φ_мф, но сопровождается уменьшением электрокинетического дзета-потенциала (ξ), например, при добавлении нитратов к коллоидному раствору AgI, мицеллы которого содержат противоионы NO₃^–:

При увеличении концентрации добавляемых ионов NO₃^– они «вталкивают» противоионы диффузного слоя в адсорбционный. При этом диффузный слой сжимается и может наступить такое состояние, при котором диффузный слой исчезнет и гранула станет электронейтральной. В этом случае расклинивающее давление минимально, что приводит к слипанию частиц в более крупные агрегаты.