Макет страницы
Происхождение двойного слоя. Накопление в начале текущего столетия экспериментального материала, характеризующего влияние химической природы поверхности и ионного состава электролита на знак и величину потенциала, определяемого по электрокинетическим измерениям, создало предпосылки для решения вопроса о механизме формирования ДС коллоидных частиц. Однако вопрос этот в то время представлялся сложным, о чем свидетельствует выдвижение ошибочных гипотез, отождествляющих этот потенциал с электрохимическим (термодинамическим) потенциалом [28] или же связывающих специфическое влияние ионов h+ и oh - на электрокинетику с высокой подвижностью этих ионов.
Фрейндлих [29] обратил внимание на возможную связь возникновения двойного слоя с адсорбционными явлениями, которые в начале столетия стали вызывать все больший интерес исследователей в области коллоидной химии. Если коэффициенты адсорбции ионов отличаются, интенсивно адсорбируемый ион должен оказаться в избытке на поверхности, менее адсорбируемый ион окажется в избытке в жидкой части ДС, вследствие чего и возникает двойной слой. Интенсивные исследования адсорбции ионов в сочетании с электрокинетическими измерениями в дальнейшем подтвердили это предположение.
Второй механизм формирования ДС связан с диссоциацией поверхностных ионогенных групп под влиянием полярной дисперсионной среды. Механизм этот первоначально был изучен не на типичных коллоидах, а на белках. Еще в начале столетия в работах ряда авторов было установлено, что растворенные белки взаимодействуют с кислотами и основаниями подобно аминокислотам. Но так как соли аминокислот являются сильными электролитами, большая белковая молекула может превратиться в гигантский многовалентный ион просто в результате взаимодействия с кислотой или основанием.
В белках ионогеппые группы имеют различную химическую природу (кислые карбоксильные, основные аминогруппы и другие), на основании чего белки относят к классу амфотерных электролитов. В первом приближении амфотерность мономерных звеньев белковой молекулы может характеризоваться следующей моделью:
/nh2 /nh^
RVooh ^ R\coo~
При больших и малых рН резко преобладает диссоциация групп одного знака, и, например, при рН 2 белковая молекула несет положительный заряд, с ростом рН наблюдается изоэлектрическая точка и дальнейшее увеличение рН обеспечивает обращение знака потенциала.
