Строение мицелл

Частицы дисперсной фазы в гидрозолях обычно обладают сложной структурой. Например, частицы гидрозоля иодида серебра, который получается приливанием раствора нитрата серебра к раствору иодида калия, в случае избытка, имеют следующую структуру:

{[AgI]_m n I^- (n-x) K⁺}^x- x K⁺

где m – равные числа ионов Ag⁺ и I^-, образующих агрегат, n – количество избыточных ионов I^-, прочно адсорбированных на поверхности агрегата (как правило, m> > n).

Кроме этих прочно адсорбированных ионов, в состав частицы обычно входят в меньшем числе еще и другие, противоположно заряженные ноны - так называемые противоионы. Так, в приведенной здесь формуле кроме ионов I^- в состав частицы входят в качестве противоионы K⁺. Однако число таких ионов калия (n-x) меньше числа адсорбированных ионов иода (n), вследствие чего коллоидная частица имеет отрицательный заряд (Х^-). Остальные ионы калия х K⁺ находятся в среде, окружающей частицу, и образуют вокруг неё так называемый диффузный слой.

В зависимости от условий приготовления и очистки золя, m, n, x, могут изменяться в широких пределах.

Коллоидная частица вместе с окружающим её диффузным слоем называется мицеллой.

На рис 1. схематически изображена мицелла золя иодида серебра, полученного в избытке иодида калия. Внутренней сплошной линией очерчен агрегат, на поверхности которого адсорбированы ионы иода; вместе с агре­гатом они составляет ядро частицы. Пунктирная линия ограничивает коллоидную частицу. Наружной сплошной линией очерчена мицелла.

Рис. 1. Схема строения мицеллы золя иодида серебра

Как видно из рисунка, отрицательный знак заряда, который несёт частица на своей поверхности, определяется отрицательным зарядом прочно адсорбированных ионов иода, входящих в состав ядра коллоидной частицы. Эти ионы получили название потенциалобразующих или потенциалопределяющих.

Исследования показали, что в золе AgI помимо ионов I^- роль
потенциалопределяющих ионов могли играть Br ^-, Cl^-, CN^-, CNS^-, но отнюдь не NO₃^-, СО₃ РО₄^-. Различие между обеими группами ионов состоят в том, что ионы первой группы могут специфически адсорбироваться или входить в кристаллическую решётку AgI, имея примерно одинаковые размеры с ионами иода, в то время как ионы второе этим свойством не обладают.

Отсюда следует, что потенциалобразующими ионами могут быть не всякие ионы, а только такие, которые способны специфически адсорбироваться на поверхности коллоидных частиц.

Наличие диффузного слоя и заряда коллоидных частиц в гидрозолях благоприятствуют сольватации их, предотвращает процесс агрегации и сообщает золю устойчивость, названную Н.П. Песковым агрегативной устойчивостью. Вещество, обуславливающее устойчивость золя, называется стабилизатором.