швидкість коагуляції
Процес коагуляції кількісно характеризується швидкістю коагуляції. Швидкість коагуляції, подібно швидкості хімічної реакції, визначається зміною (зменшенням) числа колоїдних частинок в одиниці об'єму золю за одиницю часу.
На рис. 71 показана залежність швидкості коагуляції від концентрації доданого електроліту. Умовно графік на малюнку можна розбити на три області. Область 1 називається областю прихованої коагуляції. Швидкість її на цій ділянці графіка дуже мала, ніяких видимих змін в золі не відбувається, його можна вважати практично стійким. Точка СП на осі абсцис відповідає порогу коагуляції даного електроліту. З цього моменту коагуляція стає явною. Їй відповідають області 2 і 3 на графіку. В області 2 швидкість коагуляції зростає з підвищенням концентрації електроліту. Це пов'язано з тим, що в золі відбувається зменшення величини ζ-потенціалу гранул і розмірів їх дифузного шару. Все більше число частинок при цьому переходить в розряд активних, що дозволяє їм зчіплюватися при зіткненні.
Мал. 71. Вплив електроліту на швидкість коагуляції
Область 2 на графіку називають інакше областю повільної коагуляції.
При деякої критичної концентрації електроліту в розчині СК заряд гранули стає дорівнює нулю. В цьому випадку практично кожне зіткнення між колоїдними частинками призводить до їх злипання.
У зв'язку з цим область 3 на графіку називають областю швидкої коагуляції, тому що в цьому випадку швидкість даного процесу досягне свого максимально можливого значення.
колоїдний захист
Нерідко спостерігають підвищення стійкості ліофобних золів до коагулюючої дії електролітів при додаванні деяких речовин. Такі речовини називають захисними, а їх стабілізуючу дію на дисперсні системи - колоїдної захистом.
Захисними речовинами у водному середовищі можуть служити природні високомолекулярні сполуки (біополімери): білки (желатин, альбумін), полісахариди (крохмаль, декстран, гепарин), а також деякі поверхнево-активні речовини (ПАР).
Колоїдну захист пояснюють адсорбцією гідрофільних захисних речовин на гранули. При цьому молекули полімерів і ПАР розташовуються на поверхні колоїдних частинок таким чином, що їх гідрофільні ділянки, покриті гідратної оболонки, звернені до води (рис. 72).
Мал. 72. Частинки ліофобного золю, захищеного ВМС
В результаті міцели набувають додатковий фактор агрегативной стійкості.
Захищений таким чином золь піддається концентрування і навіть випарювання насухо. Утворилися опади при додаванні води знову здатні розчинятися з утворенням колоїдно-дисперсної системи.
Різні біополімери захищають золі неоднаково. Для кількісної характеристики їх дії використовують так зване «золоте», «рубінове», «залізне», «срібне» та інші числа. Всі вони мають лише відносне значення і характеризують захисну здатність полімеру по відношенню до строго конкретному золю.
За пропозицією Р. Зігмонді захисну дію оцінюють по мінімальному числу міліграмів сухої речовини биополимера, яке необхідно для того, щоб запобігти коагуляцію 10 мл золю при додаванні 1 мл 10% раствораNaCl.
Зокрема, «золоте число» показує, скільки мг биополимера (наприклад, желатину) потрібно для захисту від коагуляції 10 мл золю золота. Залежно від природи ВМС для одного і того ж зола всі ці числа можуть змінюватися в дуже широких межах - від 0,005 до 25 мг і більше.
Явище захисту грає велику роль в життєдіяльності людського організму. Так, білки крові захищають жир, холестерин, малорозчинні солі кальцію і сечової кислоти від коагуляції і виділення на стінках судин. При зниженні захисної функції білків виникають захворювання: атеросклероз, кальциноз, подагра, утворення каменів в нирках і печінці.
У медицині використання спинномозкової рідини при визначенні «золотого числа» використовується для діагностики деяких захворювань, наприклад, менінгіту.
У фармацевтичній промисловості желатин використовують для отримання термодинамічно стійких оборотних колоїдних розчинів срібла, золота, ртуті, які застосовуються в якості лікарських препаратів (колларгол, проталгор і т.д.).