Физико-химические основы синтеза и применения тонкослойных неорганических сорбентов. Николай Дмитриевич Бетенеков

Физико-химические основы синтеза и применения тонкослойных неорганических сорбентов

Вернер, Шамье отдают предпочтение коллоидам сорбционного типа или псевдоколлоидам.

Информация о природе коллоидов имеет большое значение, т.к. только она дает возможность управлять поведением интересующего компонента, предлагая те или иные меры воздействия. Эти меры совершенно различны в случае образования истинных и псевдоколлоидов. В то же время, сложность получения информации и экспериментального подтверждения предположений о природе коллоидов заключается в сложности систем и огромной роли методики исследований. Казалось бы, что проще всего решить вопрос о природе коллоида следующим образом: используя величины ПР для труднорастворимых соединений, определить область, в которой микрокомпонент может давать самостоятельную фазу и сравнить с результатами опытов. Если коллоиды образуются до достижения ПР, то они являются псесдорадиоколлоидами, если для появления коллоидных свойств необходимо превышение ПР – это истинные коллоиды.

Истинные коллоиды

Рассмотрим простейший случай:

(1.36)

и при f = 1 (что выполняется в случае микрокомпонентов) a_M = [M⁺], ПР = ПА. Тогда для определения ПР надо определить растворимость данной соли. Если ее обозначить через C_M, то в нашем случае C_M = [M⁺]. Это справедливо, например, при определении

. В данном случае, главная проблема определения C_M – учет влияния адсорбционных явлений, происходящих в насыщенном растворе труднорастворимого соединения. На самом деле, растворимость (аналитическая концентрация металла в растворе C_M) может значительно отличаться от [M⁺]. Для учета этого необходимо принимать во внимание возможность образования различных форм состояния микрокомпонента. Для дальнейшего обсуждения напомним, что в отсутствии процессов коллоидообразования с учетом всех ионных и молекулярных форм общая аналитическая концентрация металла в растворе:

здесь [ ] – символ концентрации данной формы; N-координационное число металла в процессах гидролиза; N_j -координационное число, металла по отношению к лиганду j-го типа; К – общее число лигандов различного типа. В общем случае в реальном растворе может присутствовать любое число анионов (например, L^n- ≡ ClO₄^-; Cl^-; SO₄^2-; CО₃^2- и т.п.) или молекул (например, NH₃), которые могут образовывать с металлом комплексные ионы. Молекулы воды для простоты записи здесь и в дальнейшем опущены.

Соответственно общая аналитическая концентрация лиганда j-типа будет складываться из концентрации его протонированных форм и форм, входящих в состав комплексных соединений.

С учетом констант равновесия (констант образования комплексных ионов, гидролиза, общих констант диссоциации кислоты по i-ступени – k_дi) уравнение материального баланса будет иметь следующий вид:

(1.37)

Строго говоря, в общем случае следует учесть возможность взаимодействия металла с любой протонированной формой лиганда.

В дальнейшем

Скачать книгу