CC BY
18
Очерцъ развитія 5чеш’Я 0 цоллоидахъ за послѣдніе 12 лѣтъ.
Доклада., сдѣланный 20 октября 1910 года на открытомъ собраніи Кладикостокскаго Политехническаго Института передъ началомъ
академнческаго года
Н. И. Морозовымъ.
Ученіе о коллоидахъ развилось въ особую научную дисциплину сравнительно недавно, тѣмъ не менѣе результаты, достигнутые при изученіи коллоидовъ, столь важны и многочисленны, что стали появляться, одинъ за другимъ, доклады и сочиненія, знакомящіе съ успѣхами этой молодой науки1).
Эволюція ученія о коллоидахъ весьма интересна и поучительна, но изложеніе ея не входитъ въ задачу этого доклада, тѣмъ болѣе, что по этому вопросу имѣется обильная литература, гдѣ интересующійся можетъ найти исчерпывающія свѣдѣнія. Я же ограничусь изложеніемъ развитія ученія о коллоидахъ за послѣдніе 12 лѣтъ, иными словами, я попытаюсь изложить ученіе о коллоидахъ въ его современномъ видѣ.
Что такое коллоидъ? Вотъ первый вопросъ, требующій отвѣта. Для этого, очевидно, мы должны установить тѣ свойства, наличность которыхъ позволить намъ данное вещество назвать коллоидомъ. Однако, эта задача является далеко не простой, такъ какъ къ коллоидамъ принадлежать настолько разнообразныя вещества, что трудно, на первый взглядъ, найти у нихъ черты, которыя позволили бы связать ихъ въ одну группу.
Т. Грэмъ пришелъ къ понятію «коллоидъ», изучая нѣкоторыя свойства такихъ веществъ, какъ крахмалъ, декстринъ, гумми, карамель, * II.
') Вольфгангъ Оствальдъ. Важнѣйшія свойства коллоиднаго состоянія матеріи. Переводъ подъ редакціей II. II. і|і о въ-II ей мари а. 1!М0.
II. П. фопъ-Ноймарнъ. Значеніе ’коллоидной химія для разлпчпыхъ отраслей естествознанія. 1911.
Г>. Н. Пыливъ. М. М. Кучеровъ н ІГ. II. ф о и ъ -Война р и ъ. Успѣхи коллоидной хпмін аа Г»о лѣтъ. ММН.
Вольфгангъ Оствальдъ. Новѣйшіе успѣхи коллоидной химія. Перепадъ сь иѣмец-паго 1і. II. фоиъ-Иейиарнъ подъ редакціей цроф. ІГ. II. фонъ-lit*йча рва. 1917.
Т. і'ведйертъ. Современное гпетпнніе ученія о коллоидахъ. Новыя піеп въ химіи. Сборникъ .V 7. І9ІI.
альбуминъ, клей, гидраты глинозема и окисей нѣкоторыхъ другихъ металловъ. Такъ какъ клей, по Грэму, я влился прототипомъ этихъ ие-іцсствъ, то поэтому онъ п назвалъ ихъ коллоидами.
Для яснаго пониманія дальнѣйшаго необходимо ознакомиться съ пѣкоторыми терминами, введенными Грэмомъ.
Коллоиды могутъ давать съ нѣкоторыми растворителями растворы, которые называются золями, а въ зависимости отъ употребляемаго растворителя, гидрозолями (вода), алкозолями (спірты), органо-золями (различные органическіе растворители) и пр іч. Въ извѣстныхъ случаяхъ растворенное вещество изъ золя можетъ выдѣляться въ видѣ хлопьевиднаго или студенистаго осадка, который называется големъ (гидрогелемъ, алкогелемъ и т. п.). Процессъ перехода золя въ гель называется коагуляціей пли пектпзаціен, а обратный процессъ —пептизаціей.
Выше мы познакомились съ нѣкоторыми представителями коллоидовъ. Въ настоящее время число коллоидовъ можно въ значительной степени увеличить. Во. Оствальдъ, одинъ изъ тііопоровъ современной коллоидной химіи, пишетъ: «Коллоиды принадлежатъ къ самымъ распространеннымъ, самымъ обыкновеннымъ, самымъ обыдопнымъ предметамъ, которые мы знаемъ»1). II дѣйствительно, если Вы взглянете на окружающіе насъ предметы, то увидите, что «платье, которое Вы носите, будь оно изъ шерсти, хлопчатой бумаги или шелка, состоитъ изъ типичныхъ животныхъ или растительныхъ гелей. Оно окрашено красящими веществами, иредставллющимн иъ большинствѣ случаевъ, какъ, напримѣръ, индиго и большинство чериыхъ красокъ, 1 коллоидныя красящія вещества. При самомъ процессѣ окрашиванія играютъ большую роль сорпціонпыо н другіе капиллярные и коллондпохимичѳ-скіо процессы, которыхъ, само собого разумѣется, слѣдуетъ ожидать между коллоиднымъ веществомъ волоконъ ткани и коллоидными красками. Колса Вашихъ сапогъ опять таки представляетъ животный гель, превращающійся въ вещество, тѣспо связаппоѳ съ прототипомъ коллоидовъ—желатиной. Кожа выдѣлана веществами, изъ которыхъ большинство, какъ папримѣръ, іанпинъ, хромовая протрава и т. и., также представляютъ коллоидныя вещества; далѣе, также процессъ дубленія весь состоитъ изъ безчисленныхъ коллоидныхъ явленій, какъ напримѣръ, дсгидратаніоішыс и сорпціонныс процессы. Стулъ, на которомъ Вы сидите, дерево, состоитъ изъ целлюлозы; она почти во всѣхъ своихъ разновидностяхъ, также находится въ коллоидномъ состояніи.................
Колллондные процессы разбуханія сухого дерева даже древними египтянами примѣнялись для взрываніи камней. Деревянныя части Вашего стула скрѣплены клеемъ или металлическими частями. Цьі знаете, что клей принадлежитъ къ коллоидамъ; но Вы, можетъ быть, будете удивлены, услышавъ, что коллоидная химія допускаетъ значительныя приложенія въ области металлургіи и что сталь есть твердый коллоидный
растворъ.... Бумага, па которой Вы хотите дѣлать замѣтки, состоитъ,
Ч \Ѵн. о s'м\ till], Uir Wi'li ilff vi'rii.n\]ilii.*sij:ti4i Птечі^іптчі. Iinwilin. 1В|Н, нтр, 1 В*.
по существу, ііоі, целлюлозы, опять таки коллоида. Она проклеена, т. е. обработана растворимымъ стекломъ, смоляными суспензіями н пр., тоже коллоидными или близкими къ ипмъ растворами. Также чернила Вашихъ нѣчныхъ перьевъ могутъ относиться къ коллоидамъ, какъ напримѣръ желѣзно-галловыя; твердый каучукъ Вашихъ перьевъ состоитъ изъ общеизвѣстнаго коллоида —каучука и т. д.»')
Изъ этого перечня мы видимъ, что къ коллондамь принадлежатъ вещества гамаго разнообразнаго характера, поэтому н понятна важность ихъ систематическаго изученія.
Какими же свойствами характеризуется коллоидъ? Отвѣты па этотъ вопросъ давались разлшшые, по для пасъ валено ознакомиться со взглядами Грэма.
Грэмъ рѣзко подчеркиваетъ различіе въ свойствахъ коллоидовъ и представителей другого класса веществъ, названныхъ пмъ кристаллоидами (напр., многія соли, сахаръ и т. п.). Онъ считаетъ ихъ двумя мірами матеріи. По Грэму «различіе между этими двумя видами матеріи такое же, какъ и между матеріаломъ минеральной п организованной массы».
Точка зрѣнія Грэма держалась долго, хотя во время ея господства, (а также и до Грэма), появлялись, одно за другимъ, изслѣдованія, результаты которыхъ ей противорѣчилн. Такъ былъ полученъ въ видѣ золей (коллопдиыхъ растворовъ) цѣлый рядъ вещоствъ, которыя, по Грэму, были кристаллоидами. Постепенно, такимъ образомъ, опитъ пробивалъ брешь въ стѣиѣ, которою Грэмъ отдѣлилъ коллоиды отъ кристаллоидовъ. Подготовлялась почва для сліянія этихъ двухъ, по Грэму, различныхъ міровъ матеріи въ идеѣ общности коллоиднаго состоянія матеріи.
Вперпыо эта идея была опредѣлеппо высказана II. II. фопъ-Веймарномъ, который въ результатѣ своихъ изслѣдованіи (1906 — 1907 гг.) пришелъ къ положенію, что коллоидное состояніе есть общее свойство матеріи.
II. И. фонъ-Венмариъ также математически формулировалъ н связалъ тѣ главныя условія, которыя управляютъ появленіемъ вещества въ коллоидномъ или крнсталлондиомъ состояиіи, причемъ свои теоретическіе выводы опъ подтвердилъ обширнымъ укспсримснтальпымъ матеріаломъ.
Вотъ первый и едва ли не самый важный успѣхъ въ развитіи ученія о коллоидахъ за послѣдніе годы. Коллоиды и кристаллоиды по являются различными видами матеріи, а различными ея состояніями; одно и то же вещество можетъ быть получено въ томъ пли другомъ состояніи, стоитъ только соотвѣтствующимъ образомъ измѣнить условія его полученія.
II. II. фонь-Веймариъ получилъ болѣе *200 веществъ въ коллоидномъ состояніи, что, съ изслѣдованіями другихъ ученыхъ, даетъ весьма солидное экспериментальное обоснованіе положенію объ общно-
•) Wo. Ustwald. Jbid., cip. 117.
сти коллоиднаго состоянія мйтерін. Имъ были установлены также необходимыя условія для полученія вещества въ коллоидномъ состояніи, благодаря чему приготовленіе коллоидныхъ растворовъ, бывшее до сихъ поръ случайнымъ, приняло систематическій характеръ. Съ этими усло-віялгп мы познакомимся при изученіи методовъ приготовленія коллоидныхъ растворовъ.
Изъ изложеннаго выше ясно, что измѣненіе нашихъ взглядовъ на коллоиды заставляетъ пасъ поставленныя вопросъ „Что такое коллоидъ?“ замѣнить другимъ, а именно „Какими свойствами характеризуется коллоидное состояніе матеріи?“
Давно уже было замѣчепо сходство многихъ коллоидныхъ растворовъ со взвѣшенными мутями (суспензіями) въ томъ случаѣ, если частицы послѣднихъ очень малы; такія мути устойчивы, коагулируютъ (осаждаются) отъ прибавленія электролитовъ и проч.
Изъ этой аналогіи стало мало-по-малу, развиваться воззрѣніе на коллопдное состояніе, какъ на состояніе вещества въ очепь топкомъ измельченіи, иными словами, стало развиваться понятіе о гетерогенности коллоидпыхъ растворовъ съ точки зрѣнія ученія о фазахъ В. Гиббса. Представители этого взгляда утверждаютъ, что въ то время, какъ истинные раствори гомогенны, коллоидные растворы являются гетерогеішыми образованіями.
Гетерогенность коллоиднымъ растворовъ стало возможнымъ „увидѣть“ при помощи изобрѣтеннаго Зигмонди и Зидентопфомъ ультрамикроскопа. Сущность его состоитъ въ томъ, что тонкій слой разбавленнаго золя освѣщается сбоку интенсивнымъ источникомъ свѣта. Въ случаѣ, если частицъ мало, то свѣтъ, отбрасываемый одной частицей, ио маскируетъ свѣта, отбрасываемаго другой. Вслѣдствіе этого присутствіе частицъ можно обнаружить въ видѣ свѣтлыхъ кружковъ на темномъ полѣ зрѣнія.
При помощи ультрамикроскопа молено опредѣлить и приблизительную величину частицъ. ‘) Зная массу раздробленнаго вещества въ единицѣ объема золя т, сосчитавъ число частицъ въ единицѣ объема—п непосредственно н опредѣливъ объемъ золя (освѣщенный) равный площади поля зрѣнія, умиожошюй на толщину пучка спѣта, мы найдемъ объемъ частицы
ш
V— > ml
гдѣ іі — плотность частицы, которая принимается ранной' обыкновенной плотности вещества.
Отсюда вычисляются линейные размѣры частицы въ предположеніи, что она кубической пли шарообразной формы.
Такимъ путемъ Зигмонди удалось опредѣлить среднюю линейную величину частицъ до ö міікромшіроновъ (б х И)'7 см.), г. е. около 0,01
') /.sigmoiiЯѵ. Zur KikuWiüiis Jcc Kolloid«. Iciia. UIOo, crj>. иi.
волны свѣта. Это—низшій предѣлъ частицъ, названныхъ Зигмонди суб-м н кронами.
Не слѣдуетъ думать, что нельзя убѣдиться въ гетерогенности коллоидныхъ растворовъ и опредѣлить величину частицъ и другими средствами, помимо ультрамикроскопа. Такъ слѣдуетъ упомянуть объ опредѣленіи величины частицъ эмульсіи по плотностямъ ея на различныхъ уровняхъ (Перронъ), по соотношенію между т. пая. Броуновскимъ движеніемъ н величиною частицъ (Эйнштейнъ), по скорости осажденія, изъ диффузіи (Сутерландъ), по интенсивности разсѣяннаго свѣта (І’элей). Сюда же относится методъ ультрафильтраціи Бехгольда.
Итакъ, современное воззрѣніе на коллоидные растворы, подкрѣпленное опытомъ, состоитъ въ томъ, что они представляютъ собою двухфазныя системы. Одна фаза, которая въ мелкораздробленномъ состояніи распредѣлена въ нѣкоторой средѣ, называется дисперсной фазой или дисперсной частью, среда же (другая фаза)—дисперсіонною средою.
Какъ на одинъ изъ важныхъ успѣховъ коллоидной химіи, слѣдуетъ указать на установленіе связи между свойствами, присущими коллоидному состоянію, и поверхностными явленіями. Это станетъ яснымъ изъ слѣдующихъ простыхъ соображеній (Вильгельмъ Оствальдъ).
Обозначимъ всю энергію системы, кромѣ поверхностной, черезъ I, поверхностную же энергію—черезъ S. Эти виды энергіи соотвѣтственно пропорціональны объему ѵ и поверхности s, т. ѳ. І=іѵ, S=gs, гдѣ і—внутренняя энергія единицы объема, g— поверхностное натяженіе. Общая энергія системы будетъ
I+S=iv+gs,
общая жо энергія единицы объема
Отсюда видно, что, при очень большомъ раздробленіи вещества, членъ g. s/v можетъ возрасти настолько, что первый члепъ выраженія будотъ исчезающе малъ но сравненію со вторымъ и тогда системой будетъ управлять поверхностная энергія.
Въ этомъ случаѣ большую роль играетъ s/v, т. с. отношеніе поверхности къ объему иди удѣльная поверхность: значеніе этой величины мы сейчасъ выяснимъ.
Нетрудно убѣдиться, что только что разсмотрѣнный случаи какъ разъ имѣетъ мѣсто при коллоидныхъ системахъ. Выше мы показали, что дисперсная фаза коллоиднаго раствора представляетъ вещество въ состояніи весьма тонкаго измельченія. Представимъ себѣ обычныхъ размѣровъ, пли грубодиеперсный кубъ съ длиною ребра I; поверхность его будетъ (И4 и объемъ Iя. Тогда его удѣльная поверхность, т. е. •‘уѵ. будетъ равна °/і. Очевидно, что при измельченіи куба, т. е. при уменьшеніи 1, величина ,!/’і или будетъ возрастать и при очень маломъ
I, можетъ достичь весьма большой величины, а потому второй членъ выраженія i-f-jr. */,- будетъ значительно больше перваго.
Изъ этихъ соображеній слѣдуетъ, что величина удѣльной поверхности является весьма характерной для системъ въ состояніи очень тонкаго измельченія. Она называется степенью дисперсности.1).
Развитыя выше разсужденія даютъ намъ возможность вывести очень важны» слѣдствія.
Опытъ пасъ учить, что коллоидные растворы представляютъ системы гетерогенныя, одна изъ фазъ которыхъ находится въ состояніи очень большого раздробленія. Мы можемъ вообще назвать дисперсной системой такую геіерогеиную систему, одна изъ фазъ которой, въ состояніи очень тоикаго измельченія, распредѣлена въ другой. На основаніи втого опредѣленія мы можемъ къ дисперснымъ системамъ отности грубыя мути (суспензіи и эмульсіи), коллоидные растворы я, ваконецъ, истинные растворы, гомогенность которыхъ только кажущаяся, Во всѣхъ этихъ случаяхъ измѣняется только величина частицъ.
Это иллюстрируетъ слѣдующая схема:
Грубыя гусиензіп. Коллоидные Истинные растворы.
(Гетерогенныя системы) растворы. (Гомогенныя системы).
степень дисперсности возрастаетъ (величина частицъ убиваетъ).
Фііг. 1.
Итакъ, всѣ три класса дисперсныхъ системъ объединяются па основаніи понятія степень днсперсдости. Коллоидные растворы есть только частный случай дисперсныхъ системъ, а коллоидная химія есть отдѣлъ ученія о дисперсныхъ системахъ, названнаго II. II. фонъ-Вей-мариомъ «дне порсоидолпгісю».
Логическимъ слѣдствіемъ только что развитаго взгляда на дисперсныя системы является такъ называемый механическій мотодъ полученія коллоидныхъ • растворовъ, осуществляемый путемъ прогрессивнаго дробленія грубодпсперснаго вещества. Этотъ методъ былъ предложенъ іі разработанъ II. II. фоиъ-Всймарномъ"). Сущность ого заключается въ томъ, что какое-нибудь кристаллическое вещество измельчается въ агатовой ступкѣ съ твердимъ индифферентнымъ веществомъ. При каждомъ послѣдующемъ измельченіи количество индифферентнаго вещества увеличивается. Если различныя пробы порошковъ всыпать въ дисперсіонную среду, растворяющую индифферентное вощоство и практически не растворяющую измельчаемое вещество, то мы получимъ коллоидные растворы съ прогрессивнымъ увеличеніемъ степени дисперсности.
') Иногда ст>'(ісиіі>і дисперсности называете« отношеніе поверхности дисперсной фазы къ еа массѣ М, т. о. I)
:1 КоІІ. /еіізсіп.. 2. -Яі ІКІОХ); (iruudziigr dor hispentuidclicmV. Dresden. ІИ 11, стр. 82: Zur Leliro ѵ. Я. ZuMaudon der Materie. Dresden, 1ШІ, crp. 180-183.
Примѣняя этотъ методъ, Н. Пильбладт. получилъ дисперсныя системы кристаллическаго Anilinblau 2 В въ подѣ (индифферентное вещество—мочевипа); А. Л. Штейнъ1) получилъ коллоидные растворы цѣлаго ряда веществъ, напр., S, Se, Те, Sb, Au, FesO,. мѣднаго блеска (дисперсіонная среда—вода), NaCl, СоС1г. 6Н30 (дисперсіонная среда-бензолъ), индифферентныя вещества—молочный сахаръ, хлоралъ-гидратъ п др.; Г. Вегелинъ нолѵчилъ коллоидные растворы Si, Sb, ТЮ3 и др.а)
Чтобы показать, какія степени измельченія были достигнуты, приведемъ примѣры изъ работъ •перечисленныхъ изслѣдователей. Такъ полученный А. Л. Штейномъ золь аурипигмента (As3S,) былъ свѣтло-желтаго цвѣта; профильтрованный черезъ свѣчу Чемберлена, онъ не показывалъ замѣтной опалесценціи пи въ отраженномъ, пи въ проходящемъ свѣтѣ, въ ультрамикроскопѣ я:е обнаруживались маленькія, очонь подвижныя частицы.
Въ качествѣ второго примѣра приведемъ данныя Н. ІІильбкада относительно дисперсныхъ системъ сѣры въ водѣ, полученныхъ по механическому методу3).
1 1 Величина
Способъ приготовленія. Бремя Устойчивость. ! частицъ.
■ ллмелі.чешя.
Л» 1. 0.0522 гр. ромбической сѣры и 30 минутъ. Сусиевшя непро¬
0,4098 гр. мочевины измель¬ зрачная п оса¬
чались въ агатовой ступкѣ. ждалась черевъ 1
Ивъ смѣси М 1 • 0,0244 гр. ! нѣсколько ча¬
растворялось въ 200 кб. см. совъ.
воды.
№ 2. 0,1214 гр. смѣси № 1 и 10 минутъ. ■1 1
1,0924 гр. мочевины измель¬ Осажденіе че¬ 1 Около 215
чались въ агатовой ступкѣ. ревъ 48 часовъ. микромикро-
0,1740 гр. смѣси .V» 2 ра¬ нопъ.
створялось въ 100 кб. см. і
коды. і
I
24 3. 0,1180 гр. с.місп Л° 2 из¬ 1 Дисперсная сис- 1 Около 1 ІЮ
мельчалось съ 1.СП20 ір. мо¬ 10 минутъ. •гі ма сѣры не МІІКрОМИК|іи-
ченной. Изъ нея 0.2080 гр. показывала ни¬ і ниіл..
рпсіШфЯ.ТОеІ. 1!Ъ 100 кб. см. какой тенденціи
виды. къ осажденію
еще послѣ 10
дней.
ІІзъ схемы, приведенной на страницѣ (>. видно, что дисперсныя системы въ самомъ общемъ случаѣ распадаются на три класса. Очевидно, необходимо болѣе или менѣе точно опредѣлить границы каждаго
Ч '.Кури. І’усск. Хнѵпч. Ойід., 85. 2074 (HU3).
Ч К.-ІІ. Zritsrhr., 1 8. ОД (іяі I).
3) І.ё'ІііпЬ^оіЫіічі mul Teilclieiiurösse in ilisperseii Systemen. 1 psala 1018, стр. IT.
класса. Слѣдуетъ сразу подчеркнуть, что не приходится говорить о какомъ-пибудь точномъ разграниченіи, такъ какъ величина частицы мѣняется постепенно и нельзя вполнѣ опредѣленно сказать, гдѣ, напримѣръ, оканчивается многофазность и начинается гомогенность. Если мы и говоримъ о разграниченіи классовъ, такъ только до извѣстной степени, условно, желая указать іѣ предѣлы, переходя которые, свойства измѣняются достаточно рѣзко. При этомъ не надо забывать, что существуетъ цѣлый рядъ системъ переходнаго характера.
Принявъ во вниманіе всѣ эти соображенія, чц переходимъ къ классификаціямъ дисперсныхъ системъ:
Классификаціи дисперсныхъ системъ.
I. Классификація, основанная на нрннцшіѣ Зигмонди.
Въ основу этой классификаціи кладется величина частицъ или степень дисперсности.
Для насъ въ данномъ случаѣ важно установить предѣлы для области коллоидныхъ растворовъ. Зигмонди составилъ таблицу дисперсныхъ системъ, расположивъ ихъ по возрастанію степени дисперсности; при этомъ оказалось, что область коллоиднаго состоянія занимаетъ приблизительно среднее мѣсто, что мы улш и видѣли изъ схемы, приведенной на стр.6. Зигмонди опредѣляетъ низшую границу коллоидной области, какъ 0,1 микрона (діаметръ частицъ) или 100 микромикроновъ, что соотвѣтствуетъ удѣльной поверхности дисперсной фазы (степени дисперсности)
При этихъ размѣрахъ почти прекращается микроскопическая видимость и проч. Отсюда, по Зигмонди, начинается область коллоидныхъ раствороиъ; за верхній предѣлъ ея Зигмонди прншшлеть 1 микро-микронъ, т. о. степень дисперсности G.10 ". Предѣлъ улмрамикро-скопической видимости можно принять равнымъ 5 мнкрочикронлмъ (5.ІО-7 см.) Такимъ образомъ коллоидная область, по Зигмонди, ііе-много выходитъ за предѣлы силы современныхъ ультрамикроскоповъ.
Ниже этихъ предѣловъ лежитъ область кажущейся гомогенности истиниыхъ растворовъ, которые придется, на основаніи ученія о дисперсныхъ системахъ, разсматривать тоже, какъ гетерогенныя системы.
Зидептопфъ и Зигмонди дали номенклатуру частицъ пъ зависимости отъ ихъ дисперсности. Микроскопически видимыя частицы названы ими микронами; частицы, различимыя только при помощи ультрамикроскопа—субміпсронамн, частицы же, мецынія 1 микро-микрона (10 7 см.), о существованіи которыхъ имѣются косвенныя
данныя, названы амикронами. Итакъ, дисперсная фаза коллоидныхъ растворовъ состоитъ главнымъ образомъ изъ субмивроновъ1).
Ниже приведены размѣры нѣкоторыхъ частицъ:
Величина кровяныхъ шариковъ . . . около 7,5 микрона.
Частицы суспензій мастики Перрѳна. . . 0,5 — 1 „ Частицы коллоиднаго золота Зигмонди . . 2 — 15 микромикр.
Бацилла чумы ............................. 5 микроновъ.
Молекула крахмала ........................ 5 микромикр.
» хлороформа....................ок. 0,8 »
» водорода......................ок. 0,1 »
Полезно дать названія тремъ группамъ дисперсныхъ системъ, установленнымъ выше. Дисперсныя системы со степенью диспѳрснссги, меньшею 6.105, т. е. микроскопическія эмульсіи, суспензіи, пѣны и пр., называются грубыми дисперсіями или просто дисперсіями, въ предѣлахъ 6.ІО5 и 6.10" —дисперсоидами, а выше 6.107 — моле-кулярдисперсоидами или диспѳрспдами (II. II. фонъ-Веймарнъ).
Все вышесказанное резюмируется слѣдующею схемою [по Во. Оствальду]2):
Дисперсныя системы.
Грубыя или собственно дисперсіи (суспензіи, эмульсіи и т. п.)
Величина частицъ фазъ болѣе 0,1 микрона.
Удѣльная поверхность менѣе 6.ІО3
Дисперсопды (коллоидные растворы)
Величина частицъ фазъ между 0,1 микрона и 1 микромикр. Удѣльная поверхность между 6.105 и 6.10"
Дисперсиды (молеку-ляръ,— супермолеку-лярдиспорсоиды, солюто иды).
Величина частицъ фазъ .около 1 микромикр. и меньше.
Удѣльная поверхность болѣе G. 10 7 -
Возрастающая степень дисперсности.
Фиг. 2.
Такова классификація дисперсныхъ системъ (детально разработанная Во. Оствальдомъ), основанная на прниципѣ Зигмонди—измѣненіи степени дисперсности. Слѣдуетъ замѣтить, что она не является строгой. Очевидно, дисперсная система опредѣляется имъ однозпачио только въ томъ случаѣ, если при всѣхъ степеняхъ дисперсности имѣет-
<) Но. Оствальдъ. Основы коллоидной химіи. Переводъ подъ редакціей профессора И. И. фонъ-Веймарца. 1!Ч2, стр. 3(і.
5) Но. Оствальдъ налипаетъ всякую дисперсную систему «диенерсоидомъ». мы же въ гхі'мѣ придерживаемся номенклатуры II. II. фонъ-Веймарца, наливая диснсрсоидамн лини. системы въ коллоидной оГілагтн.
— in
ся одна п тп же дисперсіонная среда; кромѣ того, дисперспыя системы должны находиться при одинаковыхъ внѣшнихъ условіяхъ температуры н давленія. Этотъ принципъ примѣнимъ также для диспорсныхъ системъ различныхъ веществъ, но близкихъ по свойствамъ1).
Признавая степень дисперсности важнымъ классификаціоннымъ принципомъ, все же слѣдуетъ указать на то, что классификація, на немъ основанная, не является строгой: въ тому же былъ приготовленъ рядъ коллоидныхъ растворовъ со степенью дисперсности, выходящею изъ предѣловъ разбираемой классификаціи. напр„ гидрозоли сульфида мышьяка Линдера и ІІиктона По, несмотря на ея несовершенства, практически ею можно пользоваться (принявъ во вниманіе указанныя выше соображенія), такъ какъ при переходѣ черезъ указанныя классификаціею границы, свойства дисперсныхъ системъ претерпѣваютъ рѣзкія измѣненія,
II. Классификація дисперсныхъ системъ по аггрегатному
СОСТОЯ ЛІЮ ИХЪ фазъ.—Какъ мы уже указывали, классификація по принципу Зигмонди часто недостаточна для однозначнаго опредѣленія дисперсныхъ системъ: бываютъ случаи, когда двѣ дисперсныхъ системы одинаковой степени дисперсности настолько сильно отличаются по свойствамъ, что одинаковая величина частицъ играетъ второстепенную роль. Насколько отлпчны, напр., суспензія кварца и одинаковой степени дисперсности эмульсія канифоли въ спирто-водной средѣ (Фридлендеръ).
Недостаточность разсмотрѣнной классификаціи особенно сказывается въ области коллоидныхъ растворовъ, такъ какъ область коллоидной степени дисперсности, по Зигмонди, очень узка, между С.ІО5 и G.107.
Поэтому Во. Оствальдъ’) предложилъ классификацію по аггрегатному состоянію фазъ.
Наиболѣе важныя и хорошо изученныя дисперсныя системы состоятъ изъ двухъ фазъ. Комбинируя три аггрегатныхь состоянія по два, получаемъ слѣдующіе типы дисперсныхъ системъ:
1. ТсЧ-Тф 4. ЖсЧ-Тф 7. Гс + Тф
2, То Ч- Аф 5. /Ко Ч- Аф 8. Гс Ч- /Кф
Л. Гс Ч- 1 ф (>• Ac Ч- Гф 9. 1 с Ч- 1ф
Здѣсь Т обозначаетъ твердое состояніе, Ж—жидкое, Г—газообразное, ф—дисперсную фазу, с—дисперсіонную среду.
Приводомъ примѣры всѣхъ этнхъ классовъ. 1. Тс Ч- Тф • Вкрапленія постороннихъ твердыхъ частицъ въ минералахъ, частицы углерода въ желѣзѣ, вкрапленія въ драгоцѣнныхъ камняхъ, твердые коллоидные растворы п пр. 2. Тс Ч~ Аф . Жидкія вкрапленія въ минералахъ. 3. Т0 Гф . Пемза, лава, туфъ. 1. Ж0 Ч- Тф . Суспензіи, б. А*,. + А’ф • Эмульсіи. 6. Ас Ч~ Гф . Пѣны. 7. Гс Ч~ Тф . Дымъ, пыль. 8. Г,. Ч- А‘ф • Тѵмапъ, облака. !І. Г(. Ч~ І'ф . Смѣси различныхъ газовъ. * 2
') II. II. фопъ-Всй мд put.. Заппгкп Нетригрядокаго Горнаго ІІяотнтута. т. П'. вып. II. стр, 125.
2) Во, Оотвал і,дг. понови коліондниП химіи. 1!»І2. стр. 50 н дальніе.
li
Наиболѣе изученными являются представители 1 и Ö классовъ, т.-е. суспензіи и эмульсіи.
По предложенію II. II. фонъ-Всймарна эти системы, при уво-личепіи степени дисперсности, въ соотвѣтствующихъ областяхъ (см. фнг. 1) носятъ названія:
дисперсіи днсііерсоиды днсперсиды
суспензіи суспензоиды сусиензпды
эмульсіи эмульсоиды эмульсиды
степень дисперсности возрастаетъ.
Слѣдуетъ остановиться на системахъ 4 и 5. Когда мы говоримъ о суспензіяхъ и эмульсіяхъ, то не возникаетъ сомнѣній относительно аггрегатнаго состоянія дисперсной фазы: въ первомъ случаѣ это твердое вещество, во второмъ—жидкость. Когда же мы переходимъ къ слѣдующимъ классамъ дисперсныхъ системъ, то здѣсь не всегда легко рѣшить вопросъ объ аггрѳгатномъ состояніи дисперсной фазы, и это тѣмъ труднѣе, чѣмъ выше ея степень дисперсности. Поэтому, чтобы совершенно освободиться отъ гипотетическаго элемента п дать номенклатуру, базирующуюся на опытѣ, цѣлесобразно опредѣлить суспензоиды и эмульсоиды, согласно II. II. фонъ-Веймарну, по аггрегатному состоянію вещества, которое дисперсная система можетъ рано или поздно выдѣлить въ грубо дисперсномъ видѣ. Если данный дисперсоидный растворъ выдѣляетъ грубо-дисперсную фазу твердую, его слѣдуетъ назвать суспензоидомъ, если жидкую, то эмульсоидомъ.
Такое опредѣленіе имѣетъ то преимущество, что оно опирается исключительно на данныя опыта.
Относительно примѣнимости систематики Во. Оствальда можно сказать то же, что и относительно систематики, основанной на принципѣ Зигмонди.
Очевидно, дисперсныя системы только тогда однозначпо опредѣляются степенью дисперсности и аггрегатнымъ состояніемъ фазъ, когда онѣ во всемъ остальномъ близки другъ къ другу1). III.
III. Ліофильные и ліофобные коллоиды.—Въ послѣдніе годы многіе изслѣдователи пришли къ раздѣленію коллоидовъ на два класса, отличающіеся другъ отъ друга во многихъ отношеніяхъ. Примѣрами представителей этихъ классовъ могутъ служить водные дисиерсоидные растворы золота Зигмонди съ одной стороны и растворы желатины и яичнаго бѣлка—съ другой.
Этимъ двумъ эмпирически найдениымъ классамъ давались различныя названія въ зависимости отъ того, какія ихъ свойства считались характерными. Наиболѣе распространенными будутъ названія, данныя Перрономъ—гидрофильные (желатина) н гидрофобные (золото Зигмонди) коллоиды или болѣе обще—ліофильные и ліофобные кол-
') П. II. фонъ-НсИларіи.. Задііски Петроградскаго Горнаго Института, т. IV, в. И, стр. 125 (1913).
лопды (Фрейндлихъ и Нейманнъ). У норныхъ ость сродство между фазами, у вторыхъ же его нѣтъ.
Ліофильные коллоиды характеризуются Нойесомъ,1) какъ вязкія, студенѣющія коллоидныя смѣси не (легко) коагулируемыя солями, ліо-фобныо коллоиды характеризуются обратными признаками, а также у нихъ электрическіе факторы играютъ большую роль.
Къ ліофобнымъ коллоидамъ можно отнести золи металловъ, многія краски (красный конго), золь гидроокиси желѣза въ разбавленномъ растворѣ; къ ліофильнымъ—желатину, агаръ-агаръ, кремнекислоту, оловянную кислоту, гидроокиси металловъ въ концентрированныхъ растворахъ и проч.
Обыкновенно полагаютъ, что въ ліофильныхъ коллоидахъ, вслѣдствіе сродства фазъ, дисперсная фаза связана съ большимъ количествомъ дисперсіонной среды. Такъ ІІерренъ указываетъ, что частица устойчиваго гидрозоля содержитъ весьма большое относительное количество коды, напримѣръ, 90%. Изъ этого видно, что устойчивость ліофильныхъ волей питались объяснить содержаніемъ большого количества дисперсіонной среды, связанной съ дисперсной фазой. Но этотъ выводъ ни въ космъ случаѣ нельзя обобщать, такъ какъ это приведетъ къ результатамъ, противорѣчашимъ даннымъ опыта.
Напримѣръ, устойчивость днсперсоиднаго раствора сѣрнокислаго барія въ 50 процентномъ спиртѣ, проготовлоннаго II. II. фонъ-Веи-марномъ въ 1907 г. и сохранившагося до сего времени, нс можетъ быть объяснена исключительно ліофиліей.
IV. Классификація дисперсныхъ системъ II. II. фонѵВей-марля. Всѣ предшествующія классификаціи не принимали во вниманіе одного обстоятельства, чрезвычайно важнаго при изученіи дисперсныхъ системъ; предполагалось, что дисперсныя системы находятся въ статическомъ состояніи. Но не трудно показать, что въ дѣйствительности имѣетъ мѣсто какъ разъ обратное. Предыдущія классификаціи не принимали во вниманіе тѣхъ измѣненій, которыя претерпѣваютъ дисперсныя системы, между тѣмъ, какъ это очень важно для пониманія сущности дисперсныхъ системъ.
!:)тотъ факторъ, кинетику или динамику дисперсныхъ системъ, и кладетъ въ основаніе своей классификаціи 11. П. фонъ-Воймарнъ.а)
Представимъ себѣ высокодисперсныя системы. Очевидно, условія, въ которыхъ онѣ будутъ находиться (тепловое неоднообразіе въ смыслѣ Іі. Максвелла, а также процессы растворенія и порокрпстадлизаціи дисперсной фазы), заставятъ насъ признать, что дисперсныя системы но представляютъ абсолютно устойчивыхъ равновѣсныхъ систі^ь. Въ нихъ всегда (часто весьма медленно) идутъ процессы, ведущіе къ конечнымъ состояніямъ равновѣсія.
>) І'м. По. Оствальдъ. Основы коллоидной химіи.
•) -Чотъ нтд+.лъ налагается пи статьі. II. II. фонъ-Ві. цчирна, ничѣщсиний въ Zeitschrift für phy.sikalischo Chemie, TU. 312 (1У11 г.)
11иыми слонами, если мы представимъ себѣ дисперсную частицу, то мы можемъ мыслить три основныхъ случая: 1) частица можетъ расти путемъ кристаллизаціи или роста капель, 2) она можетъ растворяться и 3) оба яти процесса протекаютъ одновременно, при этомъ съ такою интенсивностью, что система будетъ находиться въ равновѣсіи, причемъ послѣднее будетъ, конечно, носить динамическій характеръ. Соотвѣтственно этому, мы можемъ дисперсныя системы разбить на три основныхъ типа.
Первый типъ дисперсныхъ системъ характеризуется прогрессивнымъ уменьшеніемъ степени дисперсности дисперсной фазы.
Этимъ объясняется свойственная этому типу измѣняемость во времени. На длительность этого процесса вліяетъ или малая растворимость дисперсной фазы, или малый коэффиціентъ диффузіи, вызванный большою вязкостью дисперсіонной среды или высокимъ молекулярнымъ вѣсомъ «истинно» растворенной части тѣла, или, наконецъ, одновременное участіе обѣихъ причинъ. Замедленіе процесса можетъ также возникнуть вслѣдствіе малой скорости химическаго превращенія, вызывающаго раствореніе пли кристаллизацію.
Такимъ образомъ въ дисперсныхъ системахъ перваго типа нѣтъ равновѣсія между дисперсными фазою и средою: здѣсь молено только говорить о замедленной кристаллизаціи или о соотвѣтственномъ ростѣ капель.
Примѣромъ перваго типа дисперсныхъ системъ можетъ служить коллоидный растворъ BaSO* въ этиловомъ спиртѣ при малой концентраціи дисперсной фазы.
Условимся въ составь дисперсной фазы включать также истинно растворенную (молекулярдисперсную) часть вещества, причемъ растворенное вещество можетъ находиться въ растворѣ въ видѣ молекулъ, или молекулы распадутся на іоны, или же еольнатируются, образуютъ слои;ння молекулы и т. д. Въ такомъ случаѣ легко опредѣлить типъ, къ которому принадлежитъ данная дисперсная система.
Пусть масса дисперсной фазы системы будетъ М, поверхность -S, удѣльная поверхность тогда будетъ у'м'). Если мы, наблюдая систему черезъ промежутки времени to, ti, t® . . . . t„ , получимъ Sto» Sti. St®» » St,!
If' ~м ' 1Г'..........' itf ’........^ '
то дисперсную систему слѣдуетъ отнести къ первому типу.
Второй типъ характеризуется прогрессивнымъ увеличеніемъ степени дисперсности дисперсной фазы.
Въ атомъ случаѣ мы имѣемъ дѣло тоже съ неравновѣсными системами, такъ какъ здѣсь происходить сильно задержанный процессъ растворенія или, болѣе обще, задержанный ростъ поверхности.
Наблюдаемая въ нѣкоторыхъ случаяхъ медленность этого про-
>) См. примѣчаніе на стр. 6.
цссса зависитъ отъ тѣхъ же причинъ, что у системъ перваго типа. Если псѣ перечисленныя выше причины, вызывающія длительное су* шествованіе дисперсныхъ системъ, отсутствуютъ, то первые два типа дисперсныхъ системъ требуютъ для своего длительнаго существованія. напримѣръ, въ формѣ коллоидныхъ растворовъ, малой растворимости дисперсной фазы въ выбранной дисперсіонной средѣ.
Примѣромъ дисперсной системы второго типа можетъ служить коллоидный растворъ теллура въ водѣ, полученный медленнымъ раствореніемъ осадка въ присутствіи ѣдкаго кали н кислорода.
Очевидно, принадлежность системъ ко второму типу опредѣляется рядомъ
Sto / Sti • Sta /
И ' IT ' лГ '
•st„
'1Г
• (2)
Третій типъ дисперсныхъ системъ отлпчаотся замѣтно отъ обоихъ первыхъ и возбуждаетъ особенный интересъ именно потому, что растворимость для устойчивости системъ не имѣетъ существеннаго значенія.
Существованіе системъ этого типа слѣдуетъ искать близко отъ точки перехода однофазныхъ системъ въ многофазныя.
Въ качествѣ примѣра для этого типа могутъ служить дисперсныя системы вблизи критической точки: опалесценція, наблюдаемая въ критической области жидкость—газъ, вызванная появленіемъ, вслѣдствіе температурнаго неоднообразія К. Максвелла, частицъ съ меньшею степенью дисперсности; опалесценція въ критической области жидкость-жидкость и проч.
Эти примѣры принадлежать къ системамъ Пі.р -|- Жг . Для системъ ЛіѴ -f- Тф третій типъ до сихъ поръ не наблюдался, такъ какъ въ этомъ случаѣ легко образуются перѳсищениыс растворы. Въ случаѣ пересыщенныхъ растворовъ хорошо растворимыхъ іі по высокомолекулярныхъ веществъ мельчайшія частицы, вслѣдствіе иеоднообразія системы, быстро доростуть до большихъ размѣровъ ;ш счеть избытка раствореннаго вещества; въ случаѣ же слаби пересыщенныхъ растворовъ трудно растворимыхъ веществъ замѣтить (на основаніи опалесценціи) появленіе диснер-соида третьяго типа, въ виду малаго количества раствореннаго вещества затруднительно.
Положимъ мы имѣемъ третій тинъ дисперсныхъ системъ въ области точки перехода или критической точки. Очевидно, число частицъ дисперсной фазы, исчезнувшихъ въ одномъ мѣстѣ, должно строго компенсироваться числомъ частицъ, появляющихся въ другомъ мѣстѣ, какъ это и соотвѣтствуетъ характеру подвижного равновѣсія. Очевидно, въ этомъ случаѣ общая масса дисперсной фазы и ея средняя степень дисперсности въ любой моментъ будетъ постоянна, т.-е.
Sto St і St® StM ^
M “ M M ................ M ............^ '
Смѣшанные типы дисперсныхъ системъ. Мы только что видѣли, что принадлежность системы къ третьему типу опредѣляется равенствами (3). При нѣкоторомъ удаленіи отъ состоянія подвижного равновѣсія въ одну или другую сторону, мы получаемъ смѣшанные типы: ниже точки равновѣсія—типъ III—(—1, выше—III-J-II. Аналогично могутъ сочетаться и типы I и II. Напримѣръ, если осуществить реакцію полученія теллура (см. стр. 14) въ водѣ при концентраціи, немного большей, чѣмъ та, при которой дисперсная фаза можетъ вполнѣ раствориться, то часть ея со временемъ выдѣлится въ видѣ осадка. Такіе смѣшанные типы можно обозначить символомъ I—f—II.
Все сказанное молено выразить слѣдующею схемою:
Типы дисперсныхъ системъ.
-----------------------I 4. п-------------------------------
Фиг. 3.
Третій типъ дпсперспыхъ системъ и нстиппые растворы.— Выше было показано, что въ третьемъ типѣ мы имѣемъ всѣ признаки равновѣсія, т. е. превращеніе въ одномъ направленіи въ каждый моментъ компенсируется превращеніемъ въ противополояе-номъ направленіи.
Это мы имѣемъ какъ разъ и въ случаѣ истинныхъ растворовъ. Извѣстно, что равновѣсіе между электролитически диссоціированною и недиссоціированною частью, мсл:ду различными соединеніями въ растворѣ имѣетъ такой же кинетическій характеръ. Слѣдовательно, въ истинныхъ растворахъ въ любой моментъ сохраняется постоянная средняя степень дисперсности, а потому здѣсь примѣнима формула, характеризующая третій типъ дисперсныхъ системъ, т.-е.
Sto __ Sti ____ St2___ __Stn
~УГ — Tf — .............~~~)T
Хотя здѣсь мы и нс видимъ отдѣльныхъ частицъ, по, вѣдь, это зависитъ только отъ степени совершенства напиіхъ средствъ изслѣдованія.
Очевидно, мы по встрѣчаемъ такого равновѣсія вь случаѣ большихъ частицъ, такъ какъ кинетическое равновѣсіе зависитъ отъ одно-
времоішаго сталкиванія очень но большого числа частицъ, что при большихъ частицахъ, мало вѣроятно.
Итакъ, истинные растворы суть дисперсныя системы, находящіяся въ состояніи длительнаго кинетическаго равновѣсія.
Общіе признаки, характеризующіе дисперсныя системы.— Состояніе равновѣсія, въ которомъ пребываютъ дисперсныя системы третьяго типа, можно охарактеризовать, какъ подвижное равновѣсіе между диспергирующими и аггрегирующими силпли.
Первый и второй типы дисперсныхъ системъ характеризуются скоростью измѣненія степени дисперсности, третій же типъ можно охарактеризовать скоростью прямого и обратнаго измѣненія дисперсности вт. состояніи равновѣсія. Очевидно, для опредѣленія скорости у первыхъ двухъ типовъ слѣдуетъ пользоваться кинетикой неоднородныхъ системъ, а для третьяго типа—кинетикой однородныхъ системъ.
Такпмъ образомъ, каждая дисперсная система характеризуется 1) величиною и знакомъ диспергирующей (или аггреги-ругощей) силы, 2) степенью дисперсности, 3) аггрегатнымъ состояніемъ дисперсной фазы.1)
Существенно важно, такимъ образомъ, что въ вышеразобранной классификаціи П. II. фонъ-Венмарна обращсио вниманіе на то, что дѣлается съ дисперсными частицами во времени. Этимъ, раціональнымъ образомъ, учитывается связь или взаимоотношеніе между дисперсной фазой и дисперсіонною средою, такъ какъ 'доведеніе дисперсныхъ частицъ во времени, очевидно, является выраженіемъ этой связи и регулируется взаимоотношеніемъ между обѣими составляющими дисперсной системы—дисперсной фазой и дисперсіонною средою.
/Истоды полученія коллоидныхъ (дисперсоидныхъ)
растворовъ.
Какъ мы видѣли выше, первые колоиднме растворы были приготовлены улсе давно, но полученіе ихъ было или случайнымъ или чисто эмпирическимъ, такъ какъ не было направляющаго принципа, который позволилъ бы сдѣлать полученіе п изученіе коллоидныхъ растворовъ систематическимъ.
Эти руководящія начала были открыты II. П. фонъ Веймарномъ и даны въ его кристаллизаціонной теоріи, основанія ко горой будутъ ниже изложены.
Какъ получить коллоидный или. по П. II. фонъ-Пеймарну, дисперсоидный растворъ любого вещества?
Мы разсмотримъ методы полученія дисперсоидныхъ растворовъ любого вещества 1) малой концентраціи 2) большой концентраціи.
ri it II Стічиміыи яягряліи-ніим'ти пчві'рхіюгтп мк-іі<‘р<'ііыхі. 'іастніп..
Методы полученія для любого вещества дисперсоидпаго раствора малой концентрація. Кристаллизаціонная теорія Л. 11. фоПѵВеЙмарна. —Прежде всего необходимо указать, что, хотя ниже мы будемъ говорить о системахъ Тф +Же, но излагаемую теорію можно распространить и на другія системы, напримѣръ, на Жф + Жс, поэтому правильнѣе эту теорію назвать не кристаллизаціонной, а аітрегаціоннои.
Если мы вызываемъ въ истинномъ растворѣ конденсацію отдѣльныхъ молекулъ въ комплексы, то есть кристаллизацію, то во всѣхъ этихъ случаяхъ образуются сначала ничтожно малые кристаллическіе зародыши, приближающіеся по своимъ размѣрамъ къ молекуламъ, т. ѳ. всякая кристаллизація начинается съ возникновенія высоко-дисперсныхъ суспензоидпыхъ системъ.1)
Если мы дадимъ возможность этимъ кристаллическимъ зародышамъ развиваться дальше, то мы получимъ вещество въ грубо кристаллическомъ состояніи, но если мы первоначальную стадію зафиксируемъ, то получимъ, при малыхъ концентраціяхъ дисперсной фазы, золь, а при большихъ—студенистый осадокъ или студень.
Положимъ, что въ какой-нибудь дисперсіонной средѣ происходить' образованіе твердой дисперсной фазы, безразлично, какимъ путемъ: химическимъ ли процессомъ, или увеличеніемъ концентраціи раствора, или, накопецъ, уменьшеніемъ растворимости. Мы можемъ разсматривать кристаллизацію, какъ результатъ дѣйствія векторіальныхъ силъ между молекулами дисперсной фазы. Съ другой стороны кристаллизаціи будутъ противодѣйствовать сплы притяженія между молекулами раствореннаго вещества и дисперсіонной среды, то есть растворимость, которая такимъ образомъ будетъ представлять сопротивленіе кристаллизаціи.
При анализѣ кристаллизаціоннаго процесса необходимо всегда имѣть въ виду, что только для дисперсныхъ системъ крайне высокой (близкой къ молекулярной) стенепп дисперсности можно примѣнять кнпетпческія толкованія о вѣроятности взаимнаго сталкиванія частицъ, то есть толкованія кинетики однородныхъ системъ.2) Поэтому И. И. фонъ-Неймарнъ въ своей теоріи конденсаціи раздѣляетъ процессъ образованія дисперсной фазы на двѣ стадіи. Только при первой стадіи можно ирилагать воззрѣнія кинетики гомогенныхъ системъ, при второй же вступаютъ иъ силу законы кинетики системъ неоднородныхъ ігеторо-_ генныхъ). I
Такъ какъ скорость химической реакціи выражается черезъ:
г-
Химическая сила
Скорость реакціи л- •' ,
ѵ 1 Химическое сопротивленіе
то поэтому, если принять простѣйшее предположеніе, что конденсаціонный напоръ прямо пронорціоііаленъ абсолютному пересы-
і) II. И. фонъ-Віч"імл)іііъ. <iriiii<!zfiv;<* ilt*f ІіЫрпг.-міііНютіс. 1 !>11. <'тр. 3*>. s) II. II. фпнѵНгч'і м а |і in.. /,і( .гіігіГі für |iliy<ikaliselii‘ СЬ»тіе. Зв іІЯІІ г.)
іцепію Q —L (гдѣ Q—концентрація, a L—концентрація насыщепія пли растпоримость грубо-дисперсной фазы прп условіяхъ кристаллизаціи), а конденсаціонное сопротивленіе прямо пропорціонально обы -кновенной растворимости L, то скорость конденсаціи въ первые моменты можно выразить формулою
О —L
W = K. --J—................. . (1)
гдѣ W—скорость конденсаціи.
Если мы обозначимъ величину Q—L черезъ Р, что очевидно есть абсолютное пересыщеніе, то формула (1) приметъ видъ
'Ѵ=к ..............(2)
или \Ѵ •— К . U......(3)
гдѣ-^-~ІІ есть относительное пересыщеніе, которое играетъ большую роль при разсмотрѣніи описываемыхъ процессовъ.
Вторую стадію процесса можно подраздѣлить на двѣ части: 1) на молекулярную кристаллизацію (ростъ комплексовъ совершается за счетъ растворенныхъ молекулъ) и 2) на аггрѳгаціонный конденсаціонный процессъ, при которомъ ростъ совершается иутемъ соединенія комплексовъ между собою.
Скорость перваго процесса опредѣляется формулою Нойесъ-Нернста; ,
V- " О (С-1),
гдѣ V—скорость роста, D— коэффиціентъ диффузіи, (1—длина диф-фузіоппаго пути, О—величина поверхности растущихъ комплексовъ, С—концентрація окруагающаго раствора, 1— растворимость образовавшихся комплексовъ (функціи степени дисперсности).
При помощи изложенныхъ выше понятій можно хорошо прослѣдить процессъ кристаллизаціи. Ограничимся очень краткимъ разсмотрѣніемъ трехъ основныхъ случаевъ кристаллизаціи вещества, поставленнаго въ условія малой растворимости.
1. ТГ очень мало (tu. е. Р помпою превышаетъ L)\ образуется мало кристаллизаціонныхъ центровъ, а такъ какъ С близко къ 1, то центры будутъ расти медленно и цолучаются ампкроскошіческіе кристаллы.
Только если объемъ раствора очень великъ (тогда подлежащее выдѣленію вещество имѣется у;ко въ большомъ количествѣ), то, послѣ очень продолжительнаго времени, образуются большіе кристаллы.
Кристаллизаціонные центры растутъ медленно, главнымъ образомъ, путемъ молекулярной кристаллизаціи.
5. ТГ достаточно ве.інко (Г .пшчнтеяьно превышаетъ L): число центровъ кристаллизаціи значительно больше, чѣмъ въ случаѣ 1. Эти
центры растутъ за с четь какъ молекулярной, тысъ и аггрсгаціонной кристаллизаціи.
3. ТѴ очень велико (F сильно превышаетъ L): кристаллизаціонные центры возникаютъ въ такомъ большомъ числѣ, что почти сразу уничтожаютъ пересыщеніе. Дальнѣйшій ростъ идетъ за счетъ аггрега-товъ, но такъ какъ они мало подвижны, то процессъ требуетъ продолжительнаго времени.
1 іъ случаѣ I (ѴѴ или U ’’/г. очень мало) получаются крайне разведенные коллоидиые растворы—золи; въ о случаѣ (\Ѵ или U очень велико), если L не черезчуръ мало по отношенію къ I* и Г цеслшикомъ велико, то получаются также золи; если же Р очень велико по сравненію съ L, то центры кристаллизаціи настолько сближены, что получаются гели.
9
Второй случай является промежуточнымъ между 1 и 2 и даетъ начало грубо-дисперснымъ системамъ.
Для любого вещества эти случаи легко реализпруются, если осуществлять реакцію полученія изслѣдуемаго вещества въ дисперсіонной средѣ его мало растворяющей, прогрессивно увеличивая концентрацію реагирующихъ растворовъ.
И дѣйствительно, опытъ показалъ, что, какъ при крайнихъ разбавленіяхъ такъ и при очень большихъ концентраціяхъ, получаются коллоидныя (золи и студни), при среднихъ же концентраціяхъ,—макроскопическія системъ!.
Итакъ, дтя полученія малой концентраціи дисперсопднаго раствора любого вещества необходимы слѣдующія условія:
1. Среда, въ которой совершается образованіе твердой дисперсной фазы, должна ничтожно мало растворять изслѣдуемое вещество.
2. Абсолютная концентрація реагирующихъ растворовъ должна быть не велика.
Въ качествѣ примѣровъ, иллюстрирующихъ вліяніе растворимости на устойчивость диснерсоидиыхъ растворовъ, приводятся ниже таблицы, содержащія данныя изъ работъ II. II. фоиъ-Вейм арна, любезно сообщенныя имъ для настоящаго доклада.
Таблица I содержитъ данныя объ устойчивости диснерсоидиыхъ растворовъ тріады: BaSO-t, SrSOi, CaSOi. Хотя эти соли мало растворимы въ водѣ, но растворимость ихъ еще болѣе поипжена прибавленіемъ этиловаго спирта. Данныя таблицы I хорошо показываютъ, какъ съ повышеніемъ концентраціи спирта (уменьшеніемъ растворимости дисперсной фазы) повышается устойчивость дисперсопднаго раствора. Съ другой стороны съ увеличеніемъ растворимости сѣрнокислой соли отъ 1>а до Са уменьшается устойчивость соотвѣтствующаго дисперсопднаго раствора.
Таблица II содержитъ данныя объ устойчивости днсперсоидныхъ растворовъ тріады AgCl, AgBr. AgJ въ зависимости отъ растворимости дисперсной фазы. Результаты аналогичны приведеннымъ въ таблицѣ 1.
20 тлг.лііцл і.
(но даннымъ янслуж. щюф. Л. П. фонъ Беймирна).
Реакціи образованіи диснорсныхъ фазъ: Вн (CKS)t+CoSOl=BuSO^ + Со (СЛ'У)2; Sr (CNS)2 + CoS04=SrSO, 4-Oo(CNS)2; Ca Br„ + CoSO4=Ctä0< + CoBr..
л__________________________________________4
Диспер¬ Расшири¬ Дпспер-! І1"і
сная мость въ сіпииан - с«2 & I Видъ и устойчивость дпсіісрсопдцыхъ
фана. 100 гр. йо¬ среда. ^ I растворовъ.
ды при 18"
liaSUr s Голубовато-бѣло опалесцирующій диепсрсоид-
0,00021 гр. 17.5" »-ий ный растворъ: опалесценціи очень легкая; въ про¬
! ГіТНЛОВЫЙ *, 1ÖM НОр- ходящемъ свѣтѣ прозрачный.
1 спиртъ. 1 мальн. Черезъ 3 мѣсяца небольшой осадокъ на днѣ,
! 1 • иадъ осадкомъ еще досперсондный растворъ.
1 Черезъ 4 мѣсяца отъ иачала опыта большая
часть BaSOr отсѣла на дно.
j (12°/о-ый 1/|60 нор- і ДнсперсопдпыЙ растворъ съ чрезвычайно лог-
этиловый мальи. - кой голубовато ---бѣлой опалесценціей-
спиртъ. Черезъ 4 мѣсяца безь особыхъ измѣненій;
1 1 опалесценціи слегка усилилась, по осадка совср-
І , шеи но нѣтъ.
SrSOr 0,0114 гр. і 47,5"/о-ый ,/илі нор- Мутная жидкость- съ переливами осадка при
этиловый жиьн. взбалтываніи. Черезъ 1 часъ равномѣрно-мутная
спиртъ. жидкость и осадка на днѣ нѣтъ. Черезъ 24 часа
ничтожный осадокъ на днѣ. надъ нимъ равіючѣр-
1 ііо-мутная жидкость съ иорелквами при взбалты¬
ваніи. Черезъ 141 часа діебодьшой осадокъ па днѣ;
слой жидкости на 3 см. отъ поверхности просвѣт-
1 дѣлъ, но въ остальной массѣ жидкость мутная.
■ 75" о-ый 1 IW иор- 1 Днсперсоидішй растворъ съ легкой оиалесцсп-
ІІ ЭТИЛОВЫЙ малыі. ціей, на просвѣтъ прозрачный. Черезъ 4 .мѣсяца
спиртъ. опалесценціи немного сильнѣе, ни осадка на днѣ
I! нѣтъ.
CaS(u і 0,2 гр. 1---1-і 1 Ita. ПОр- Голубовато-бѣлый опалесцирующій диспсрсовд-
58"/о-ый ЗШДЫ1. ный растворъ, постепенно усиливающій опалесцен¬
ЛТНЛОВЫЙ цію и переходящій въ мутноватую жидкость. Че¬
спиртъ. резъ 3«) часовъ осадка на диѣ еще нѣтъ. Черезъ
18 часовъ отъ начала опыта студенистый
осадокъ слоемъ около 2 мм. на днѣ; жидкость надъ
ннмь почти просвѣтлѣла н содержитъ лишь немно¬
го взвѣшенныхъ частицъ осадка.
вОТп-ЫЙ Ч»» ИОр* Днсперсоидный растворъ съ голубовато---бѣлой
этиловый, міиьы. опалесценціей. Появленіе осадка на днѣ черезъ
еппрл». 10 сутокъ: надъ осадкомъ жидкость съ голубо¬
1 вато-бѣлой опалесценціей. Черезъ 3 мѣсяца почти
1 модное свертываніе (осадокъ на днѣ п надъ нимъ
і жидкость съ весьма слабой опалссцспцісй при бо¬
ковомъ освѣщеніи).
Примѣчанія къ таблицѣ L
1. Реакціи полученія сѣрнокислыхъ солей На. 8г и С а осуществлялись вливаніемъ I" кб.<-ч. Го80< въ 15 ко. см. рпстпора соли щелочло—земельнаго металла, т. г. 1і 15 ко.си. Ііа fC.NSp»—10 ко. см. СоЗМь 2) 15 ко. си. 3r(CN3p<—Іо ко. см. CoSOi, И) 15 кб. см. Сніігіы—10 кб. см. СмЗОд.
2. При избыткѣ еѣрнпкпелоіі голи, иъ тѣхъ же условіяхъ, диотргощмые растворы Ba.SUi, SrSU* » Ca3<U чадо устойчивы: однако при иѣскольки другихъ условіяхъ н при низкихъ температурахъ діпчіі реоидпые растворы этнхь солеи существуютъ и при значительныхъ избыткахъ сѣрнокислыхъ солей.
3. Концентраціи спирта у казаны приблизительныя.
(по дэпшыъ засл\ік. іц.оф. II. II. фонг-Beihiajina).
Реакціи образованія дисперсныхъ фазъ AgNOa + KX“AgX + KNOs.
1
і 1 '
Дисперс¬ Раствори¬ Диспер¬ 5 £-« . ! Видъ и устойчииость дисперсоид¬
ная мо ст і. ві. 100 сіонная ьЕ а5 ныхъ растворонъ.
фаза. гр. воды при среда. § S g 3
IS". э & = Г
f g.
AgCl 0,000151 гр. ■17,5", о-ый Жф- Прозрачный голубевато-аелепо опалес¬
этиловый мальп. цирующій, на просвѣтъ оранжеватый,
спиртъ. дпсперсопдный растворъ. Черевъ 2 су¬
токъ почти полное свертываніе.
AgBr. 1/80 іюр- Прозрачный голубовато - велено опа-
0,000011 гр. 17,5",'о-ый мальн. 1 леецпругощій. на просвѣтъ оранжевый,
1 ! этиловый і
1 спиртъ. дііснерсоидный растворъ. Черезъ 3 не¬
і 1 дѣли почти вполнѣ свернулся.
: !і . 1,
Agl 0,0<икн гр-., 17.5", о-ый ’>> иор-'і Прозрачный дпсперсопдный растворъ,
1 ОТ1ІЛ"ВЫЙ яальи.
1 въ проходящемъ свѣтѣ оранжевый; опа-
1 спиртъ. 1
1 1 лссцснція голубовато-зеленая.
Г 1 '1
1 '1 Черезъ іі мѣсяцевъ, хотя п образо-
1 вался ва днѣ осадокъ, но цолнаго свер-
■f • ■ !І 1 тыванія нѣтч..
н 1
•1
II ]і и м ѣ ч а и iя къ таблицѣ 11.
1. Реакціи пилу'іонія галоидныхъ солей серебра осуществлялись вливаніемъ 10 ко. см.
раствора азотнокислаго серебра въ 10 кб. см. раствора галоидной соли калія, т.-с. I) 15 Кб.
см. раствора КС! «— 10 кб. раствора AgNOj. 2) 15 кб. см. КВг «— 10 кб. см. AgNOs. 3)
15 кб. см. KJ «— Ю кб. см. AgNOs.
2. При избыткѣ соли серебра дигііерсоидныс растворы AgCl. Agllr. AgJ при такихъ ;ке условіяхъ мало устойчивы; ио при другихъ условіяхъ п при низкой температурѣ (naiiji., —25°) днепереоидные растворы зтихъ солей устойчивы н при значительныхъ избыткахъ солей серебра.
3. Дисперсопдиыс растворы AgJ наименѣе сильно опалесцируютъ изъ всей тріады п наиболѣе прозрачны; сильнѣйшая опалесценція и наименьшая прозрачность у дисперсоидныхъ растворовъ AgCl; диснорсопдныс растворы Agllr .занимаютъ промежуточное положеніе между AgCl и AgJ.
1. Концентрація синрга указана приблизительная.
Методы приготовленія днсиерсондныхъ растворовъ злати тельной концентраціи.
Если мы имѣемъ дисперсіоппую сроду, практически соиершеино индифферентную къ дисперсной фанѣ, то невозможно получить дисиер-сондпаго раствора значительной концентраціи: онъ тотчасъ л;е свер-тыиастся; съ другой стороны при большой актишюсти диспсрс оннон среды къ дисперсной (разѣ нолучаютсл истинные растворы.
Отсюда слѣдуетъ, что дпсперсондные растворы сколько-нибудь значительныхъ концентрацій устойчивы только въ томъ случаѣ, если отношеніе дисперсной фазы къ дисперсіонной средѣ не слишкомъ пассивно и не слишкомъ активно. Это положеніе было выведено II. II. фонъ-Веймарноыъ ’).
«Подобное» же, но не тождественное, положеніе было выведено, независимо отъ работъ II. II. фонъ-Веймарна, Т. Сведбергомъ’) на основаніи изученія электро-синтеза коллоидныхъ растворовъ.
Т. Сведбѳргъ вывелъ, что «въ практически индифферентной средѣ коллоидный растворъ не способенъ къ существованію».
II. II. фонъ-Воймарнъ, какъ уже сказано выше, установилъ положеніе, что коллоидные растворы сколь-нибудь значительной концентраціи устойчивы только въ томъ случай если взаимоотношеніе дисперсной фазы и дисперсіонной среды не слишкомъ активно н не слишкомъ пассивно, поэтому, вопреки мнѣнію Свсдберга, коллоидные растворы достаточно малой концентраціи способны къ существованію и въ практически индифферентной дисперсіонной средѣ3).
Весьма понятно, почему Сведбсргу не удалось получить сколько-нибудь устойчиваго коллоиднаго раствора платины въ чистомъ офирЬ при помощи электрическаго распыленія. Вѣдь, при искровомъ разрядѣ .между распыляемыми кусочками платины, въ непосредственной близости отъ нихъ, образуются коллоидные растноры сравнительно большой концентраціи, которые въ индифферентной средѣ тотчасъ же свертываются (коагулируютъ).
Уменьшить же концентрацію до такой степени, чтобы этой «мѣстной» колгуляціи сразу не происходило, при электро-синтезѣ очень трудно, если и совсѣмъ невозможно.
При наличіи факторовъ, уменьшающихъ индифферентность дисперсіонной среды къ дисперсной фазѣ, возможно получить значительной концентраціи дисперсоидныо растворы. Выяснимъ сущность этихъ факторовъ4).
Представимъ себѣ частицу дисперсной фазы въ практически индифферентной къ ней дисперсіонной средѣ. Введемъ теперь въ эту систему вещество, растворимое въ дисперсіонной средѣ, т. с. способное
'I Gruiuta'icc -It’г Нкрі'Г'іфИи'іпЬ'. I'ell III п Nachtrag.
Ч К"ІІ"Ы-/пы-1ігШ. 56. 112.
Ч 1‘. Г. Wfimarn. іігші<і7.іікі| іЬт I(i.-pi'r^üiilrhi’inif. ІНІ ЯІ. 12*і (ІЯІ1).
Ч II. II. фшіъ-Іісн.чаріі l. Запись» Ногріярадскаго Горнаго line гигу га. г. ІГ, иын. II (ГЛЗд стр, 122—121.
связываться съ оя частицами. Если ато вещество таково, что частицы дисперсной фазы могутъ съ пимъ сцѣпляться, вслѣдствіе ли физически-го сцѣпленія или медленно идущаго химическаго процесса, то тогда, очевидно, при нѣкоторыхъ концентраціяхъ дисперсной фазы и молекулъ раствореннаго вещества, молекулы послѣдняго могутъ нести на себѣ какъ-бы нѣкоторый грузъ (частицы дисперсной фазы) и не тонуть н такимъ образомъ является возыоя:ность осуществить гомогенное распредѣленіе дисперсной фазы въ индифферентной къ ней дисперсіонной средѣ при концентраціяхъ, значительно большихъ, чѣмъ при отсутствіи растворенныхъ молекулъ.
При этомъ необходимо, чтобы частицы вещества, которое служитъ связующимъ звеномъ между дисперсной фазой и дисперсіонною средою, не утратили (или утрачивали очень медленно) своей индивидуальности и связи съ растворителемъ, что существенно важно для устойчивости дисперсоиднаго раствора.
Это явленіе названо П. II. фонъ-Веймарномъ дисперсопд-нымъ паразитизмомъ, т.-е. дисперсоидный растворъ какъ бы живетъ за счетъ раствореннаго вещества, яшгяясь его паразитомъ.
Вмѣсто раствореннаго вещества, факторомъ, повышающимъ устойчивость даннаго дисперсоиднаго раствора, можетъ служить и другой дисперсоидный растворъ, болѣе устойчивый. Это явленіе извѣстно подъ названіемъ защитнаго дѣйствія. Примѣромъ можетъ служить защнт-иоѳ дѣйствіе натріевыхъ солей проталбиновой и лпзалбиновой кислотъ на золи благородныхъ металловъ (Пааль), напримѣръ, золота, серебра и др.
Факторами, повышающими устойчивость диеперсоидныхъ растворовъ, могутъ также быть различныя медленныя химическія измѣненія дисперсной фазы: процессы гидратаціи, окисленія и т. и. Эги измѣненія могутъ вызывать дисперсоидный паразитизмъ за счетъ молекулъ продуктовъ реакцій.
Такіе процессы, повышающіе устойчивость дисперсовдиыхъ растворовъ и позволяющіе приготовить днсперсоидные растворы значительной концентраціи, назынаются стабилизирующими, а вещества, повышающія устойчивость—стабилизаторами.
Особенно легко воспроизводятся процессы, вызывающіе медленное раствореніе дисперсной фазы (поптизація). Такіе процессы препятствуютъ уменьшенію степени дисперсности дисперсной фазы.
Сюда же относятся процессы, не измѣняющіе замѣтно пн физической, 1) ни химической растворимости и вызывающіе различныя динамическія пертурбаціи въ днснорсоидномъ растворѣ. Примѣромъ такихъ процессовъ можетъ служить слѣдующій. 2) Соединенія Си Сі> и Си СЬ ■ 21!гО практически одинаково мало растворимы въ беизолѣ, ио
• і Т.-р, такой, при которой не мѣняется составь дисперсной фазы.
а) It. II. і|і. Нсймарнк. Записки Петроградскаго Горнаго Института, Ь.с eit.
если въ бензолъ ввести незначительное количество воды, котораго далеко не хватитъ для полной гидратаціи всей СиОг, то эта вода сильно повыситъ устойчивость дпсперсоидныхъ растворовъ.
Итакъ, условія полученія дпсперсоидныхъ растворовъ значительной концентраціи можно формулировать слѣдующимъ образомъ (И. ГТ. фонъ-Веймарнъ): создавъ тѣ же условія для дисперсоидной конденсаціи, что и при полученіи дисперсоидныхъ растворовъ малой концентраціи (наличіе малой растворимости дисперсной фазы въ данной дисперсіонной средѣ), ввести въ дисперсоидный растворъ вещества, вызывающія или явлевія дисперсоиднаго паразитизма или диспергаціи (пептизаціп).
Для полученія дисперсоиднаго раствора, исходя изъ осадка какого-нибудь вещества, необходимо соблюдать слѣдующія, эмпирически установленныя П. П. фонъ-Веймарномъ1) и имъ же теоретически обоснованныя, правила диспергаціи (пептизаціп).
*1. Осадокъ долженъ обладать степенью дисперсности, близкой къ дисперсоидной.
II. Диспергаторъ* * 3) долженъ при доетаточт большой концентраціи давать съ диспергируемымъ осадкомъ растворимое химическое соединеніе: пргі малой же концентраціи диспергатора такое соединеніе не должно образоваться или должно быгпъ сильно диссоціировано, чтобы насыщающимъ веществомъ былъ диспергируемый осадокъ.
III. Дисперсіонная среда, до введенія въ we дисперіагпора, должна гграктически не растворять диспергируемаго осадка».
Какіе же факторы позволяютъ осуществить для любого вещества необходимыя и достаточныя условія диспергаціи и дисперсоиднаго паразитизма?
Это будутъ такъ называемыя гомохимнческія соединенія.
Въ виду ихъ большого значенія для разбираемаго вопроса, а также для химіи вообще, слѣдуетъ па нпхъ нѣсколько остановиться.
Ромохилшчесція соединенія.
П. П. фонъ-Веймарнъ3), изучая процессы кристаллизаціи, пришелъ къ выводу, что атомныя и молекулярныя силы векторіальпы.
Отсюда вытекаетъ, что переходъ вещества изъ газообразнаго и жидкаго состоянія въ твердо-кристаллическое есть химическій процессъ.
’) См. ианр., Gritmizüire >ler Mispersoidoliemie. 77.
?) Или ішачо псптнзаторъ (И. |[ фпіп-Веичаріі ь считаетъ терминъ • диспергаторъ» раціональнѣе), т. е. вещество, которое вводится въ дисперсіонную г роду въ цѣляхъ перевода дапнаго осадка въ коллоидно-растворенное состояніе.
3) II. II. фонъ-ВеіІмарнъ. Новый міръ химическихъ соединеній (гомохпмпчеокія со-единенія). Сііорміил. .Молодая Гусь». КкатерннЬурп.. I!<I*.> г., етр. 2.4 -2і). См. также «Извѣстія Уральскаго Горнаго Института» Т"Чі, I. IBIS I!) як. г.
Отличительная чертп этого химическаго процесса заключается въ томъ, что здѣсь проявляется сродство между одинаковыми атомами.
Такихъ соединеній, образующихъ классъ гомохимическихъ соединеній, существуетъ очень много, причемъ прочность ихъ часто значительно превосходитъ прочность обычныхъ или гетерохимпческихъ соединеній.
За примѣрами итти не далеко: вспомнимъ такіе комплексы атомовъ (дублоты), какъ Nu, На, Fa и др., затѣмъ кристпллы алмаза, платины и другихъ тугоплавкихъ металловъ.
Это все гомохимическія соединенія, съ прочностью которыхъ могутъ сравниться лишь немногія обычныя соединенія.
При очень высокихъ температурахъ возможно распаденіе этихъ прочныхъ дублетовъ и тогда тѣ мощныя валентности, которыя связывали однородные атомы, начинаютъ проявляться, образуя соединенія съ поглощеніемъ тепла.
Существуетъ, однако много гомохимическнхъ соединеній средней и малой прочности, причемъ послѣднія, по понятной причинѣ, часто ускользали отъ вниманія изслѣдователей.
Вотъ эти то соединенія и играютъ большую роль при полученіи устойчивыхъ дисперсондныхъ растворовъ значительной концентраціи.
Если мы имѣемъ обычное химическое соединеніе, то есть основанія полагать, что атомы молекулъ этого соединенія еще не утратили совершенно своей индивидуальности, т. е. свойствъ, присущихъ имъ нъ свободномъ состояніи.
Если атомы металла, напримѣръ, барія, могутъ, соединяясь въ свободномъ состояніи, давать гомохимическія соединенія—кристаллы, то эти же атомы могутъ соединяться, если ужо къ нимъ присоединены атомы или группы атомовъ другихъ элементовъ. Это значитъ, что гетерохимическія соединенія могутъ соединяться и давать гомохимическія соединенія за счетъ свободныхъ валентностей одинаковыхъ атомовъ, содержащихся въ нихъ, т. е. могутъ, напримѣръ, получаться такія соединенія:
Ба S(>4 Ба SO* Ба SO*
Па (’ 12 Ба (011).? Ба (CNS)o
или Ба SO* Ба SO*
NauSO* Со SO* и. т. д.
Эти соединенія легко получить экспериментально, нужно только точно выяснить условія ихъ полученія и существованія.
Первое условіе это —малая диссоціирующая способность среды, которая, кань извѣстно, зависитъ отъ ея діэлектрической постоянной: для воды опа — 81.7, для этиловаго спирта —27Л, для проншюваго — 20.-I. Отсюда ясно, что полученіе тѣхъ гомохимическнхъ соединеніи, которыя легко разлагаются водою, осуществляется въ смѣси воды со спиртомъ и:ирнаго ряда.
Вторымъ условіемъ, вліяющимъ па прочность гомохнмпческпхъ соединеній, является температура, причемъ здѣсь зависимость обратная.
При подходящихъ температурныхъ условіяхъ и соотвѣтствующей средѣ, мы можемъ для любого вещества осуществить гомохимическія соединенія.
Регулируя температуру и концентрацію спирта (разбавленіе), можно эти соединенія разложить и тогда менѣе растворимая часть, при извѣстныхъ условіяхъ, можетъ дать высокой прочности дисперсоидный растворъ.
Такимъ путемъ можно получить для любого вещества большой прочности дисперсоидные растворы, концентрація которыхъ измѣряется даже десятками процентовъ.
Изученіе гомохимическихъ соединепій, невидимому, прольетъ св-Ьтъ не только на природу химическихъ соединеній, но и на многія другія соединенія. Напримѣръ, по всей вѣроятности, и явленія физическаго притяженія можно будетъ свести къ тѣмъ жо атомнымъ силамъ, которыя дѣйствуютъ при образованіи химическихъ соединеній, только въ первомъ случаѣ эти силы ослаблены, потому что атомы тѣла связаны съ другими его атомами.
Подробное разсмотрѣніе этого вопроса выходитъ за предѣлы этого доклада.
TcMncpaTSJpHO —обратимое дисперсоидное состояніе.
На вещество, находящееся въ истннно-растворѳішомъ состояніи, при достаточно низкой температурѣ, вліяніе дисперсіонной среды сказывается въ томъ, что молекулы послѣдней могутъ давать съ молекулами раствореншіаго вещества соединенія, называемыя сольватами (для поды—гидратами).
Данное вещество соединяется толі.ко съ нѣкоторымъ ограниченнымъ количествомъ растворителя и, понижая температуру, мы можемъ достичь продѣла насыщенія.
Для простоты будемъ въ дальнѣйшемъ подъ растворителемъ под-разумѣиать воду.
Тогда мы можемъ сказать, что при извѣстномъ пониженіи температуры мы для даннаго вещества можемъ получить максимально-водный гидратъ. Но тогда растворяющее дѣйствіе среды (воды"), обусловленное притяженіемъ молекулъ растворителя и раствореннаго вещества, будетъ сведено до нуля, такъ сакъ молекула болѣе но можетъ присоединить молекулъ среды; это значитъ, что растворимость гидрата, содержащаго максимальное число молекулъ поды, при достаточно низкой температурѣ, практически раина нулю.
Тутъ мы усматриваемъ знакомыя ужо памь условія полученія дпспорсондннхъ р.четвороіл.. Стоить только намъ быстро понизить
температуру и мы получимъ дисперсоидиую конденсацію много-водныхъ гидратовъ.
При соотвѣтственно быстромъ нагрѣішііи мы получимъ снова истинный растворъ и если мы скорости охлажденія н назрѣванія сдѣлаемъ достаточіп большими, то процессы идутъ обрітимо п практически вещество нс выдѣляется въ грубо-дисперсномъ состояніи.
Скорость образованія дисперсной фазы можно выразить формулою:
..._ Ij] — L'2
~~ At ’
гдѣ Li—растворимость вещества при температурѣ t,, La—при температурѣ ta, т. е. Li—La есть количество выдѣлившейся дисперсной фазы, At—время охлажденія.
Если взять, напримѣръ, насыщенный прп 70° растворъ хлористаго натрія, то при медленномъ охлажденіи получаются крупные кристаллы; при увеличеніи быстроты охлажденія величина кристалловъ убываетъ, причемъ число ихъ возрастаетъ.
Если же запаянную пробирку съ алкогольнымъ растворомъ хлористаго натрія опустить въ жидкій воздухъ, то получается стекло, т. е. система чрезвычайно высокой степени дисперсности.
Въ случаѣ же, если растворимость вещества въ данной дисперсіонной средѣ падаетъ съ повышеніемъ температуры, то очевидно обратимое дисперсопдіюѳ состояніе можио осуществить процессами, идущими въ обратномъ порядкѣ.
Кромѣ скорости конденсаціи, па степень дисперсности выдѣляющагося вещества вліяютъ еще и другіе факторы.
Такъ образованію студней способствуетъ присутствіе многихъ различныхъ молекулъ въ растворѣ, (такъ какъ въ атомъ случаѣ затрудняется кристаллизація), затѣмъ сольватація, дисперсоидииіі паразитизмъ, а также склонность самой дисперсіонной среды застывать въ стекло.
Изученіе обратимаго дисиерсоиднаго состоянія имѣетъ большое практическое значеніе, напримѣръ, при металлургіи стали н другихъ сплавовъ желѣза. Такъ вся термическая обработка (закалка, отпускъ и т. д.) основана па полученіи составляющихъ стали въ различныхъ степеняхъ дисперсности, отъ чего зависятъ ея механическія свойства.
Коллоидные и истинные растворы.
При сравненіи устойчивыхъ коллопдиыхъ растворовъ, полученныхъ при соблюденіи изложенныхъ выше условій диспергаціи (пептизаціи) и дисиерсоиднаго паразитизма, съ истинными растворами хорошо растворимыхъ веществъ совершенно отчетливо выступаетъ слѣдующій фактъ,
выведенный изъ цѣлаго ряда наблюденіи Н. П. фонъ-Пепмарномъ1): какъ большая «коллоидная растворимость», такъ и большая «истинная растворимость» обусловлены взаимодѣйствіемъ дисперсной фазы и дисперсіонной среды; интенсивность этого взаимодѣйствія лежитъ въ опредѣленныхъ границахъ, т. е. слишкомъ малая или слишкомъ большая интенсивность ведетъ къ уменьшенію какъ «истинной», такь и «коллоидной» растворимости.
Этотъ фактъ положенъ II. II. фонъ-Вей маркомъ въ основу его днсперсоидологической теоріи растворовъ, одно изъ положеній которой гласитъ: полное отдѣленіе дисперсіонной среды отъ вещества (дисперсной фазы), равно какъ и совершенно прочно (химически) прикрѣпленная къ веществу дисперсіопная среда не могутъ обусловить замѣтной растворимости этого вещества.
Только дисперсіонная среда, прикрѣпленная къ веществу ослабленными связями, обусловливаетъ гомогенное распредѣленіе высоко-дпсперсныхъ (истинно растворенныхъ) частицъ веществъ въ растворѣ и мѣшаетъ обратной конденсаціи ихъ въ грубо-дисперсную фазу.
Интересно сравнить взгляды на взаимоотношеніе коллоидныхъ и истинныхъ растворовъ Во. Оствальда и Т. Сведберга съ одной стороны и II. II. фонъ-Вейыарна съ другой.
Во. Оствальдъ и Т. Сведбергъ полагаютъ, что можно осуществить переходъ отъ коллоидныхъ къ истиннымъ растворамъ путемъ только одного прогрессивнаго увеличенія степени дисперсности; II. II. фонъ-Иеймарнъ считаетъ что переходъ отъ коллоидныхъ къ истиннымъ растворамъ весьма существенно зависитъ огь измѣненія интенсивности взаимодѣйствія между дисперсной фазой и дисперсіонною средою и этотъ переходъ несущеетвнмъ путемъ простого увеличенія степени диснорности. Отъ эіого же измѣненія зависитъ и характеръ поведенія дисперсныхъ частицъ во времени, о которомъ говорилось выше.
Переходъ огь неустойчивыхъ (непептпзпрованныхъ) коллоидныхъ растворовъ къ растворамъ электролитовъ, по II. II. фонъ- Веймарну2), представляется такъ:
ІІеііеігпізнроваішые коллоидные растворы
1
ІІентизнрованные коллоидные растворы
і
Истинные растворы высокомолекулярныхъ веществъ
1
Истинные растворы не высокомолекулярныхъ веществъ
1
Истинные растворы электролитовъ.
■) II. II. фоиъ-Веймарнъ. КuiI. У.еіЬсІіг., в, 2<К)—205 (lV08)j KolluiJcIirin. Hi’iln'Hc. *. 178—188 (13МЗ): Записки Горнаго ІІпстнтута, V 116—122 (ЮІЗ|; KoII. Zeiterlir.. 1%, Heft 3 (1013) и .Основы дпгпнреопдолііпі'ич'коіі теоріи пітшпш.ѵь растворивъ». Нстроградг. 1013.
і) См. напр., И. II. фоаъ-Всііаарнъ. KulloiilcUviu. lioihefto 1, 121 (ДОЮ).
Размѣры доклада по позволяютъ остановиться на болѣе подробномъ разсмотрѣніи вопроса о взаимоотношеніи «истинныхъ» и «коллоидныхъ» растворовъ.
Дальнѣйшее развитіе «дисперсоидологической теоріи растворовъ II. II. фонъ-Иеймарпа» можно найти въ ого сообщеніяхъ Русскому Химическому Обществу подъ заглавіемъ: «Къ познанію структуры истинныхъ растворовъ н природы превращеній, въ нихъ совершающихся», которыя напечатаны вь Журналѣ Общества за 1916 годъ, стр. 532 и слід.
Въ качествѣ резюме всего сказаннаго о методахъ приготовленія дисперсоидныхъ растворовъ, мы приводимъ ниже основныя положенія дисперсоиднаго синтеза, любезно составленные для настоящаго доклада заслуж. проф. II. П. фонъ-Вей.парномъ, которому я считаю долгомъ принести искреннюю признательность за его цѣнные совѣты и указанія, которыми я пользовался при составленіи этого обзора.
Основныя положенія дисперсоиднаго синтеза, установленныя заслУж> прОФ. П. П. фонъ феймарномъ.
(1906—1916).
А. Общія полол.сиія.
«1. Любое вещество можетъ быть получено въ любой степени дисперсности, полному дисперсондпое состояніе (дисиереоидпые раствори и дисиереоидпые осадки) присуще всѣмъ веществамъ безъ исключенія.
2. Передъ окончательнымъ раствореніемъ твердой, жидкой или шзообразной фалы любою вещества въ любой дисперсіонной средѣ вещество переходитъ черевъ дисиерсоидпую стадію (типъ II дисперсныхъ системъ), точно также дисперсоидную стадію (типъ I дис-персныхъ системъ) проходитъ любое вещество въ началѣ появленія новой фазы (напримѣръ, при ожиженіи и кристаллизаціи).
Вблизи переходныхъ пунктовъ (напримѣръ, пунктъ насыщенія) любое вещество существуетъ также въ дисперсоидномъ состояніи (смѣшанные типы І-\-1П, ІІ-\-ВІ). Въ переходный же точкахъ дисперсондпое состояніе любою вещества характеризуется типомъ III дисперсныхъ системъ, который обнимаетъ собою также истинно растворенное состояніе.
Б. Положенія о темнературио необратимомъ днсш'рсопдпомъ состоянія (днсперсондіюмъ состояніи веществъ, поставленныхъ въ условія малой растворимости).
|І. О д іі г и «і |» <* о іі д н ы \ ’і. растворахъ .чалой концентраціи.
При осуществленіи реакціи образованія любого вещества въ дисперсіонной срсдіь, мало растворяющей это вещество, возникаетъ дисперсонОный растворъ этою вещества, достаточно устойчивый при малой концентраціи реагирующихъ растворовъ: капъ бы ничтожна ни была растворимость этою веіцесшва въ выбранной дисперсіонной срсдіь и какъ бы она ни была индифферентна къ этому веществу, все же при достаточно малой (иногда ничтожно малой) концентраціи реагирующихъ растворовъ дисперсоидный растворъ этого вещества получается достаточно устойчивымъ.
II. О днснерсоидныхъ растворахъ значительной концентраціи.
1. Дисперсоидныс растворы значительной концентраціи немедленно свертываются въ дисперсіонныхъ средахъ, практически совершенно индифферентныхъ къ дисперсной фазѣ.
2. Для полученія досперсоидныгь растворовъ значительной концентраціи необходимы наличія условій диспс.ріиціи (пептизаціи) п дисперсоиднаю паразитизма. При наличіи этихъ условій любое вещество можетъ быть получено въ состояніи чрезвычайно прочныхъ I'устойчивость измѣряется- десятками и, вѣроятно, сотнями лѣтъ) дисиерсоидныхъ растворовъ (напримѣръ, шипы дисперсныхъ, системъ I-j-lIf, І1-\-ПІ), причемъ концентрація ихъ. конечно, отчасти въ ущербъ устойчивости, можетъ досипшчпь иѣсколькіиъ процентовъ и даже, десятковъ процентовъ.
3. Гомохимическія соединенія, существующія для любого вещества, дагошъ возможность для лгобою естества осуществишь необходимыя и достаточныя условія диснергаціа (пептизаціи) и дпеиер-соіідиаю наразипіпзма и получать прочные дасперсоадные растворы высокихъ концентрацій.
Для этой цгьли необходимо выбрить дисперсіонную среду и температурныя условія таковыми, чтобы легко можно было регулировать диссоціацію этихъ юмохими ческахъ соединеній.
Смгьсь воды со спиртами жирнаго ряда является особо удобной дисперсіонной средой для полученія дисиерсоидныхъ растворовъ за счетъ диссоціаціи юмохими ческахъ соединеній и наличія днсперсоид-наго паразитизма: элементы (Лу. Л« и проч.) тдроокнеи (»S/, ЛІ. Ге и проч.), со.іи (сульфаты, карбонаты, фосфаты, арееіііаты, фосфиты. арсеиншы, волы/ушматы, хромиты, молибдаты, силикаты, сульфнОы, фториды, хлориды, б)>омиды, іодийы, тартраты, цитраты, оксалаты, бораты) щслочнозсмс.іыіьиъ и шялселыхъ металловъ
легко получаются въ состояніи прочныхъ дисперсоидпыхъ растворовъ въ спирто-водныхъ средахъ,
ТГІ. О д н с п е р с о и д н ы х ъ осадкахъ.
І. Дисперсоиднш осадки получаются для любою вещества, если осуществлять реакцію его полученія въ дисперсіонныхъ средахъ, пич-тожпо растворяющихъ это вещество.
3. Чѣмъ ничтожнѣе растворяетъ выбранная дисперсіонная среда данное вещество и чѣмъ она къ нему индифферентнѣе, тѣмъ дольше сохраняются высокія степени дисперсности осадковъ.
3. Гомо-и гетеро-тимическое сцѣпленіе дисперсной фазы, какъ съ дисперсіонной средой такъ и съ веществами въ дисперсіонной средѣ «истинно» или <иколлоидпо» растворенными, при соотвѣтственныхъ условіяхъ, замедляетъ процессъ соединенія дисперсныхъ частичекъ въ большія (иаприм., въ кристаллы, капли, аггрегаты, хлопья) и уменьшаетъ скорость процесса перекристаллизаціи.
Это сцѣпленіе, при соотвѣтственныхъ условіяхъ (см. выше), увеличиваетъ какъ устойчивость коллоидныхъ растворовъ зггачгг-телышхъ концентрацій, такъ и устойчивость пересыщенныхъ истинныхъ растворовъ при большомъ абсолютномъ пересыщеніи, иапр., пересыщенные растворы въ водѣ или другихъ растворителяхъ хорошо растворимыхъ веществъ.
В. Положенія о температурно-обратимомъ днсиерсондпомъ
состояніи. 1 * 3
1. Любое вещество при соотвѣтственно быстромъ охлажде-
ніи ело раствора можетъ быть получено въ состояніи высокодиснерс-наго студня или стекла, которое, при соотвѣтственно быстромъ нагрѣваніи обратимо переходитъ въ первоначальный истинный или диснерспндный растворъ безъ выдѣленія вещества въ грубо-дисперсномъ состояніи.
3. Скорость охлажденія и скорость нагрѣваніи указанныхъ ѵро-цессовъ, нри надлежащемъ выборѣ дисперсіонной среды, могутъ быть доведены до столь малыхъ величинъ, что практически становится невозможнымъ получить изъ такой дисперсіонной среды вещество въ грубо-дисперсномъ состояніи.
Я. Сольватація, сольватолизъ, Онсперсаіідный паразитизмъ, склонность самой дисперсіонной среды затвердѣвать въ стекло или студень—вотъ ггпь главнѣйшіе факторы, которые гіпзволяюіігъ любое пе-ществп получить въ типичномъ обратимомъ дисперсоиднпмъ состояніи. ( Укгиаииыс въ рубргггпь Л. 11, Я піи/гшо-водиые дисиерсоид-ные. растворы запгвердіьвапгіиъ обратимо, ггри подходящихъ условіяхъ, въ студни или стекла).
4. Въ дисперсіонныхъ средахъ, въ которыхъ растворимость вещества ѵадаетъ съ повышеніемъ температуры, возможно осуществить обратимое дисперсопдпое состояніе, при помощи процессовъ, идущихъ въ обратномъ порядкѣ по сравненію съ системами, въ которыхъ растворимость вещества повышается съ повышеніемъ температуры (ср. /)»,
Таковы общіе принципы, руководясь которыми можно получить дисперсоидныѳ растворы любого вещества.
Желающіе ознакомиться съ различными частными случаями методовъ приготовленія, могутъ ихъ найти въ слѣдующихъ сочиненіяхъ:
1. Р. Р. ѵ. Weimarn. Grundziige der Dispersoidchemie. Dresden 1911.
2. The Svedberg. Die Methoden zur Herstellung kolloider Lösungen anorganischer Stoffe. Dresden. 1909. 3. W. W. Taylor. Chemistry of colloids and some technical applications. 1915.1).
Настоящій очеркъ далеко не исчерпываетъ всѣхъ успѣховъ коллоидной химіи, сдѣланныхъ ею за послѣдніе годы. Мы не коснулись многихъ интереснѣйшихъ вопросовъ, связанныхъ съ коллоиднымъ (дне-персоиднымъ) состояніемъ матеріи. Сюда относятся, напримѣръ, электрическія свойстиа, явленія адсорбціи, оптическія свойства дисперсныхъ системъ п цѣлый рядъ другихъ явленій, изученіемъ которыхъ занимались многіе научные работники и достигли весьма цѣнныхъ результатовъ.
Изложеніе всѣхъ атихъ вопросовъ, понятно, не умѣстилось бы въ рамки доклада: матеріала хватило бы съ избыткомъ для содержанія солиднаго объема книги!
Слѣдѵеіъ указать, что коллоидная химія сдѣлала большіе успѣхи и въ другомъ направленіи —іп. области практическихъ приложеній.
Изъ цитаты на стр. і мы уже видѣли, какія практически важныя вещества относятся къ коллоидамъ: тамъ же была подчеркнута важность изученіи этихъ веществъ съ точки зрѣнія данныхъ коллоидной химіи. II дѣйствительно, въ этомъ отношеніи достигнуты цѣпные результаты. Нѣтъ такой области практическаго знанія, въ которой бы не пользовались данными коллоидной химіи2).
Мало того, успѣхъ коллоидной химіи заключается еще въ томъ, что сознаніе нажностн ея проблемъ проникаетъ въ широкія массы. * 2
Ч Первая часть ость въ русскоѵъ переводѣ. появленіе второй задержалось по непред-ви іѣнішчъ обстоятельствамъ.
3) Относительно практическихъ приложеній коллоидной линіи ем. слѣдующія сочиненія: 1) Wo. Ost walil. Kin \Y-lt 'lor veruaf'lilassi”ten Dimensionen. Dresden. IBIS. гл. IV u \\
2) K. Arndt. Die H'-dentmic dpr Kolloide für die Tivlmik. 2 -to Anflapc. Dresden. 3) W. W, Taylor. Olictui'try of eollnid* and some teelmir.il applie.itions. IUJ.'i, чисть П".
Мы имѣемъ данныя, что за границей учреждаются спеціальные Институты и учрежденія, предназначенные для изслѣдованій въ области теоретической и прикладной коллоидной химіи, напримѣръ, Disper-soid Section, Research Division, Chemical Warfare Service, U. S. A. въ Америкѣ'), Институтъ для изслѣдованій коллоидовъ, основанный въ память Нейберга*) въ Германіи Комитета при Британской Ассоціаціи для развитія наукъ выпускаетъ обзоры успѣховъ коллоидной химіи, теоретической и прикладной. Чтобы показать, какія области затрагиваетъ коллоидная химія, приведемъ перечень статей, содержащихся въ первыхъ двухъ выпускахъ этихъ обзоровъ.
Выпускъ первый8) охватываетъ слѣдующія области: вязкость коллоидовъ, коллоидную химію дубленія, крашеніе, индустрію броженія, коллоидную химію крахмала, клея, гемицеллюлозъ, альбумина, казѳпна, глютина, желатины, каучука, коллоиды въ приготовленіи и затвердѣнаніи цементовъ, взрывчатыя вещества изъ нитроцеллюлозы, целлюлозу, коллоидныя капиллярныя явленія и ихъ отношеніе къ физіологіи и біохиміи.
Содержаніе второго выпуска4) составляютъ: пептизація и коагуляція, эмульсіи, явленіе Лизеганга, обезвоживаніе торфа, очистка и обезвоживаніе глины, предохраненіе дерева отъ порчи, производство кирпичей, ‘электро-терапія, коллоидная химія и текстильное производство (хлопчатая бумага, раствореніе целлюлозы, оксицеллюлоза, нитраты, ацетаты и форміаты целлюлозы, вискоза. искусственный и естественный шелкъ, шерсть, крашеніе, печатаніе), коллоиды въ агрикультурѣ, очистка сточныхъ водъ, коллоидныя проблемы въ химіи молочныхъ продуктовъ (молоко, масло, сыръ, маргаринъ), коллоидная химія въ физіологіи.
Этотъ перечень краснорѣчиво говорить о томъ, что работники въ самихъ разнообразныхъ областяхъ чистаго и прикладной знанія обращаютъ свои взоры къ коллоидной химіи, разсчитывая въ ней найти разрѣшеніе многихъ вопросовъ и въ большинствѣ случаевъ находятъ. Часто достаточно бываетъ установить въ данномъ процессѣ его связь съ коллоиднохнмическнми явленіями и сразу проливается свѣта на сущность его.
Ч rite Journal of tin* American Chemical Society. ХІЛ, As 3 (101 !>). стр. 207.
*1 Ilj.itrt<'T|iii|>iiiiaiiiinc описаніе см. II. llcchliold. Kolloid—Zeitschrift, tJ‘4, II-И
(I HIS).
sl Colloid Chemistry and its industrial applications. Rep. Ilrit. Assoc, for the Adv. of Science. 1017. ‘20 10,V Гефераті. П1. Chemical Abstractions of The .lonrn. of. A liter. ('Item.
Soe.. »:*. .V; II IIOIO). стр. І17Я.
4 Colloid Chemistry and its ircneral and industrial applications Cm. ('Item. Ahstr. of tile .Inimi. >d Ainer. Cliem. Soe.. ІЯ. At II (I !M 0)- '"Гр. 17* I.
Перспективы, которыя коллоидная химія открываетъ для работниковъ въ различныхъ областяхъ знанія, пришіѳкаютъ большое число желающихъ изучить ѳя основы п разрабатывать ея проблемы. Привлекаетъ также и то, что здѣсь изслѣдователь часто м іжеть встрѣтить мало тронутыя области, гдѣ его ждетъ обильная жатва.
Всѣ эти причины увеличиваютъ армію изслѣдователей въ области коллоидной химіи.
Подготовляютъ этихъ изслѣдователей и Высшія Школы, гдѣ читаются спеціальные курсы и даже учреждаются кафдры по этому предмету.
Успѣхи этой науки, достигнутые ею, несмотря на ея молодой возрастъ, и чрезвычайная жизненность ея проблемъ вселягогь въ насъ увѣренность, что коллоидная химія сыграетъ еще весьма выдающуюся роль, какъ одинъ изъ факторовъ, которые приблизятъ насъ къ познанію природы.
1>.
Г ѵ •'* ?, / Ü *' »j
і
»
