Введение
Коллоидная химия возникла в середине XIX века. В 1861 г известный английский
химик Томас Грэм (1805-1869 гг) изучал диффузию различных веществ в водных растворах.
Он обнаружил, что некоторые вещества (желатин, агар-агар и др.) диффундируют в воду и
проходят через полупроницаемые перегородки во много раз медленнее, чем, например, соли
и кислоты. Кроме того, эти вещества при пересыщении растворов не кристаллизуются, а
формируют студнеобразную клейкую массу. По древнегречески клей называется «колла», и
эти «особые» вещества Грэм назвал «коллоидами». Так появилось название науки
«коллоидная химия». На основе своих опытов Грэм выдвинул весьма смелую гипотезу о
существовании в природе двух диаметрально противоположных классов химических
веществ – «кристаллоидов» и «коллоидов». Эта идея вызвала большой интерес многих
ученых, и во второй половине XIX века коллоидная химия стала развиваться очень быстро и
плодотворно, причем основное внимание уделялось именно химическим аспектам. В эти
годы были открыты многие вещества с типично коллоидными свойствами. Вместе с тем
были разработаны различные методы очистки и стабилизации коллоидов (неорганических,
органических и белковых веществ), созданы оригинальные и высокочувствительные методы
для измерения размеров частиц, поверхностного натяжения чистых жидкостей и растворов,
скорости электрофореза и ряда других параметров коллоидных систем. Однако по мере
открытия все новых коллоидных систем гипотеза Грэма утрачивала свою значимость.
В начале ХХ века было установлено, что любое вещество может быть получено в
виде коллоида и, следовательно, нужно говорить не о коллоидных веществах, а о
коллоидном состоянии как о всеобщем особом состоянии материи (это было
сформулировано впервые П. П. Веймарном).
Согласно определению, данному П. А. Рeбиндером, коллоидная химия – это
физикохимия дисперсных систем и поверхностных явлений в этих системах.
В других химических дисциплинах свойства вещества рассматриваются на двух
уровнях организации материи: макроскопическом (свойства сплошных фаз) и молекулярном
(строение и свойства отдельных молекул). В коллоидной химии речь идет о дисперсном
(раздробленном) состоянии вещества, когда его частицы крупнее молекул, но меньше
макроскопических тел.
1 Коллоидное состояние вещества
В коллоидном состоянии обычно существуют все реальные тела. Поэтому можно
говорить о коллоидном состоянии вещества как о всеобщем особом состоянии материи.
Коллоидное состояние вещества – это такое состояние, в котором вещество находится в
высокодисперсном (сильно раздробленном) виде, отдельные его частицы являются не
молекулами, а агрегатами, состоящими из множества молекул. Таким агрегатам могут быть
приписаны все термодинамические свойства фазы. Молекулы среды, в которой
диспергированы коллоидные частицы, образуют другую фазу.
Основными признаками коллоидного состояния вещества являются:
1. Дисперсность – определенная степень раздробленности (~1 нм-1 мкм) вещества
хотя бы в одном из трех измерений, при которой система приобретает ряд специфических
свойств, не присущих (или выраженных незначительно) макроскопическим телам того же
химического состава.
2. Наличие в системе двух или более фаз, ограниченных поверхностью раздела
(гетерогенность, многофазность).
Понятие «коллоид» применимо к любой системе, удовлетворяющей указанным
признакам, независимо от ее химического состава, структурно-фазового и агрегатного