Коагуляція (згортання)
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Коагуляція (згортання)

Коагуляція (від латів.(латинський) Coagulatio — згортання, згущування), злипання часток колоїдної системи при їх зіткненнях в процесі теплового (броунівського) руху, перемішування або направленого переміщення в зовнішньому силовому полі. В результаті До. утворюються агрегати — крупніші (вторинні) частки, що складаються із скупчення дрібніших (первинних). Первинні частки в таких скупченнях сполучені силами міжмолекулярної взаємодії безпосередньо або через прошарок (дисперсійною) довкілля. До. супроводиться прогресуючим укрупненням часток (збільшенням розміру і маси агрегатів) і зменшенням їх числа в об'ємі дисперсійного середовища — рідини або газу.

загрузка...

  Розрізняють швидку і повільну К. Прі швидкою До. майже кожне зіткнення часток ефективне, тобто приводить до їх з'єднання; при повільній До. з'єднується частина часток, що стикаються. У рідкому середовищі, наприклад при До. золів, укрупнення часток до відомої межі (приблизно до розміру 10 -4 см ) не супроводиться їх осіданням або спливанням. Це прихована До., при якій система зберігає седиментаційну стійкість. Подальше зростання часток приводить до утворення згустків або пластівців (флокул), що випадних в осад (коагулят, коагель) або скупчуються у вигляді вершків в поверхні; це явна До. У деяких випадках при До. у всьому об'ємі дисперсійного середовища виникає рихла просторова сітка (коагуляційна структура) і розшарування системи не відбувається (див. Гелі ). Якщо колоїдні частки — крапельки рідини або бульбашки газу, то До. може завершитися їх злиттям, коалесценцією .

  До. — мимовільний процес, який, в відповідності із законами термодинаміки, є наслідком прагнення системи перейти в стан з нижчою вільною енергією. Проте такий перехід утруднений, а інколи практично неможливий, якщо система агрегатівно стійка, тобто здатна протистояти укрупненню (агрегації) часток. Захистом від До. при цьому може бути електричний заряд і (або) адсорбционно-сольватний шар на поверхні часток, що перешкоджає їх зближенню (детальніше за див.(дивися) Колоїдні системи ). Порушити агрегатівную стійкість можна, наприклад, підвищенням температури (термокоагуляція), перемішуванням або струшуванням, введенням речовин ( коагулянтів ), що коагулюють, і ін. видами зовнішньої дії на систему. Мінімальна концентрація введеної речовини, електроліту або неелектроліту, що викликає До. у системі з рідкою дисперсійним середовищем, називається порогом коагуляції. У полідисперсних системах, де частки мають різну величину, можна спостерігати ортокинетічеськую. — налипання дрібних часток на більші при їх осіданні або спливанні. Злипання однорідних часток називається гомокоагуляцией, а різнорідних — гетерокоагуляцией або адагуляцией. Гетерокоагуляция часто відбувається при змішенні дисперсних систем різного складу. До. може настати без якої-небудь зовнішньої дії на колоїдну систему (автокоагуляція) як результат фізичних або хімічних змін, що відбуваються при її старінні. Інколи До. обратіма; у сприятливих умовах, особливо при введенні поверхнево-активних речовин, що знижують поверхневу міжфазну енергію і що полегшують диспергування, можливий розпад агрегатів на первинних частки ( пептизація ) і перехід коагеля в зол.

  До. грає важливу роль в багатьох технологічних, біологічних, атмосферних і геологічних процесах. Так, при нагріванні біополімерів (білків, нуклеїнових кислот) і при деяких ін. діях на них, наприклад зміні ph, спостерігається їх К. Явленія До. у багатьох біологічних дисперсних системах (наприклад, крові, лімфі) важливі у зв'язку з питаннями їх агрегатівной стійкості. Очищення природних і стічних вод від високодисперсних механічних домішок, боротьба із забрудненням повітряного простору аерозолями, виділення каучуку з латексу, здобуття вершкового масла і ін. харчових продуктів — характерні приклади використання До. у практичних цілях. Небажана До. при здобутті і зберіганні суспензій, емульсій, порошків і ін. дисперсних систем промислового або побутового призначення.

 

  Літ.: Наука про колоїди, під ред. Р. Кройта, пер.(переведення) з англ.(англійський), т. 1, М., 1955; Воюцкий С. С., Курс колоїдній хімії, М., 1964. Див. також літ.(літературний) при ст. Колоїдна хімія .

  Л. А. Шиц.