/ X(В2+) = K C(В+) / [C(В2+)]0,5,
где X(В+) и X(В2+) – количества катионов в двойном слое; C(В+) и C(В2+) – концентрация катионов в растворе.
В ионном обмене могут участвовать также ионы Н+ и ОН—. Ионный обмен с участием этих ионов способен изменить реакцию среды в ту или иную сторону.
Если у коллоидных частиц обменными являются ионы водорода, то они адсорбируют из раствора содержащиеся в нем катионы. Содержание водородных ионов в результате обмена увеличивается. Такие коллоиды иначе называют ацидоидами.
Примером ацидоида является коллоидная кремниевая кислота.
АH + В+ = АВ + Н+,
где А – точка на поверхности частицы;
В+ – одновалентный катион.
Отрицательно заряженные коллоиды, которые содержат в качестве противоионов катионы металлов (например, ионы кальция), адсорбируют обменным путем ионы Н+. В этом случае происходит катионный обмен:
ХСа2+ + 2Н+ = Х[Н+]2 + Са2+.
Отрицательно заряженные коллоиды, содержащие обменные катионы металлов, связывают вводимые в раствор ионы водорода, таким способом они противодействуют подкислению среды.
Положительно заряженные коллоиды, в которых обменными являются анионы, способны адсорбировать обменным путем ионы гидроксила:
ХА + ОН— = ХОН + А—.
Коллоид при этом связывает гидроксильные ионы, тем самым он противодействует подщелачиванию среды.
На описанных свойствах основано буферное действие коллоидов.
Следует учитывать, что катионный и анионный обмен зависит от реакции среды.
Если в среде, где происходит катионный обмен, есть ионы водорода, которые также участвуют в обмене, то количество адсорбированных из раствора катионов М+ будет тем меньше, чем ниже щелочность рН среды.
15. Основные методы измерения поверхностного натяжения
Поверхностное натяжение – это энергия переноса молекул из объема тела на поверхность или работа образования единицы поверхности. Существует несколько методов измерения поверхностного натяжения легкоподвижных поверхностей раздела фаз «жидкость – газ» и «жидкость – жидкость»: статические, полустатические, динамические.
В статических методах поверхностное натяжение определяется на основе изучения равновесного состояния, к которому самопроизвольно приходит изучаемая система.
В методе Вильгельми определяется сила, которая необходима для уравновешивания пластинки шириной d, погруженной в жидкость; используется полностью смачиваемая жидкостью пластинка, поверхностное натяжение рассчитывается по формуле:
(1)
где F – сила, втягивающая пластинку в жидкость, за вычетом веса пластинки.
Метод капиллярного поднятия основан на определении высоты столба жидкости
