коллоиды

Коллоиды

Под словом «коллоиды» в настоящее время понимают ультрамикрогетерогенные системы, то есть такие системы, где в так называемой дисперсионной среде взвешены ультрамикроскопические частички, представляющие собой отдельную фазу. Грегем под коллоидами подразумевал вещества, которые, будучи распределены в той или иной жидкости и обнаруживая все внешние признаки обычных растворов, при более детальном изучении резко от последних отличаются.

Он полагал, что различие это кроется в самой природе данного вещества; поэтому он разделил весь вещественный мир на два класса: коллоиды и кристаллоиды. Более поздние исследования показали, однако, что между кристаллоидами и коллоидами не существует какой-либо непреодолимой преграды и что принципиально всякое вещество, дающее в данной жидкости истинный раствор,может образовать в иной жидкости систему со всеми свойствами коллоидов.

Поэтому сейчас правильнее говорить не о коллоидах, а о коллоидном состоянии или о коллоидных системах. Пример: поваренная соль (NaCl) дает в водной среде исключительно истинный раствор, наоборот, будучи распределена в таких жидкостях, как эфир или бензол, не являющихся для нее растворителями, она при известных условиях может дать такие системы, которые по всем своим свойствам и особенностям могут назваться коллоидными системами.

Коллоиды и их особенности

Особенности коллоидных систем, отличающие их, главным образом, от обычных или истинных растворов.

Броуновское движение и связанное с ним осмотическое давление и диффузия. В то время как в истинных растворах частицами, взвешенными в данной жидкости, являются молекулы (раствор сахара в воде), а иногда и ионы (растворы электролитов), частицы коллоидных систем неизмеримо крупнее: они состоят из тысяч, а иногда и из сотен тысяч молекул, соединенных в один плотный комплекс, называемый ядром.

Некоторые коллоидисты полагают, что в природе могут быть вещества с такими крупными молекулами, что эти последние играют роль коллоидных частиц. Этот вопрос пока что приходится считать спорным. При этом не нужно забывать, что сущность дела состоит не в размере молекулы, а в том, чтобы эта молекула могла сыграть роль самостоятельной фазы, т. е. в том, чтобы мы имели основания признать такую систему молекулярной степени дисперсности как микрогетерогенную систему.

Молекулы раствора (или газа), как известно, находятся в непрерывном тепловом хаотическом движении. Такому же движению, хотя в ином, чрезвычайно уменьшенном масштабе, подвержены и частицы коллоидной системы. В силу исторических причин это движение коллоидных частиц носит особое название броуновского движения, однако не нужно забывать, что физическая сущность его совершенно идентична с движением молекулярным.

Разница здесь не качественная, а количественная. То же нужно сказать и о тех свойствах, которые являются непосредственным выражением броуновского движения, а именно — об осмотическом давлении и о диффузии. Осмотическое давление, точно так же, как и газовое, является функцией количества частиц в единице объема или, как принято говорить, функцией частичной концентрации. Такая концентрация в коллоидных системах по сравнению с системами истинно растворенными чрезвычайно мала, а потому и осмотическое давление в них ничтожно. Оно настолько мало, что лишь в самое последнее время удалось найти методы для его количественного определения.

То же самое нужно сказать и о диффузии. Грегем полагал, что диффузия отсутствует у коллоидных систем, и считал это отсутствие диффузии яркой качественной характеристикой коллоидов. Это оказалось неверным и иначе не могло быть, ибо факт существования броуновского или, что то же самое, молекулярного движения частиц логически требовал существования и диффузии. Но этот диффузионный процесс в соответствии с масштабом броуновского движения оказался настолько замедленным, что констатировать его, а тем более измерить количественно удалось лишь в последнее время, использовав все современные технические возможности.