органическое вещество, теми или иными методами можно перевести в лиофобные, или, как говорят, «лиофобизировать». Так, например, белок, очищенный от примеси посторонних электролитов, в противоположность обычному или «нативному» белку, не выпадает из раствора при кипячении, но система превращается при этом из лиофильной в лиофобную. Чрезвычайно важным как в теоретическом, так, особенно, и в практическом отношении процессом, проходящим в некоторых коллоидных системах, является образование студней или гелей, т. е. превращение подвижно-жидкой системы в полутвердую, студнеобразную массу во всем взятом объеме.
Теория коллоидного состояния. Эта теория, в ее современном виде, исходит из двух основных предпосылок: во-первых, вещество, образующее коллоидную систему, практически нерастворимо в данной жидкой среде, и, во-вторых, это вещество раздроблено до частиц, хотя и чрезвычайно малых (в среднем ок. 2—10""6—4-10"6 см), но все же обладающих физич. поверхностью раздела. Тот факт, что частицы раздробленного коллоидного вещества не агрегируются самопроизвольно, но все-таки обнаруживают некоторую относительную устойчивость, можно объяснить лишь тем, что на поверхности их находится третий компонент, растворимый в данной жидкости и являющийся как бы посредником между инертным ядром и жидкой средой; этот посредник называют обычно стабилизатором. Принципиально стабилизатором может быть всякое химич. соединение, истинно растворимое в данной среде и хорошо адсорбируемое поверхностью коллоидных частиц. Весь комплекс, состоящий из ядра (собственно коллоидного вещества) и стабилизатора, называется мицеллой (см.). Опыт показал, что мицеллы типично лиофобных коллоидов, как правило, состоят из ядра какого-либо нерастворимого неорганич. вещества и адсорбированных ионов определенного электролита, выполняющего в данном случае роль стабилизатора. Во многих случаях природа стабилизирующего электролита нам известнаТак, напр., мицеллы, находящиеся в коллоидном растворе гидрата окиси железа, изображаются формулой [Fe(OH) 3]n-mFe+++, 3mCl~; это значит, что они состоят из п молекул Fe(OH) 3, составляющих ядро, и из m молекул хлорного железа FeCl3 в-качестве стабилизатора; эти молекулы диссоциированы на ионы Fe+++H СГ, причем ионы железа находятся непосредственно на поверхности частицы и придают ей положительный заряд, а-ионы хлора составляют внешнюю оболочку мицеллы. При электролизе мицелла как бы раскалывается: часть [Fe(OH) 3]n — mFe+++ идет к отрицательному электроду, а ионы хлора — к положительному.
ЗДесь мы даем лишь наиболее простую схему мицеллы гидрозоля Fe(OH) 3; в действительности отношения могут быть гораздо сложнее.
Причина колоссальной чувствительности лиофобных систем к электролитам кроется именно в том, что стабилизаторами их являются ионы.
Лиофильные коллоиды, имея ту же общую структуру мицеллы, отличаются от лиофобных тем, что, кроме ионного стабилизатора, у них имеется второй неионный стабилизатор, т. е. вещество (обычно органическое) электронейтрального характера, хорошо адсорбируемое поверхностью частиц и точно так же, как и ионы, играющее роль посредника между кол 402
лоидным веществом и жидкостью. Таким образом, процесс коагуляции, независимо от лиофильного или лиофобного характера коллоидной системы, сводится прежде всего к нарушению функций стабилизатора и через это — к "нарушению связи между частицами и окружающей их жидкой средой. Нужно заметить, что в том случае, когда вещество К. имеет весьма сложную хим. структуру (напр., белки), роль стабилизатора могут принять на себя не только посторонние, адсорбированные на частице вещества, но и отдельные группы, находящиеся в составе его молекул, активные по отношению к дисперсионной среде. От этого общая постановка проблемы, конечно, не меняется. Из сказанного ясно глубокое принципиальное различие между истинным и коллоидным раствором. Коллоидные системы играют огромную роль в вопросах техники и биологии, ибо и в той и другой области нам приходится иметь дело почти исключительно с образованиями, носящими ярко выраженный коллоидный характер.
Лит»: Думанский А. В., Учение о коллоидах^ М., 1937; Кройт Г. Р., Коллоиды, Л., 1936; Наумов В. А., Химия коллоидов, 3 изд., Л., 1932; Песков Н. П., Физико-химические основы коллоидной науки, 2 издание, Москва — Ленинград, 1934; Freundlich Н., Kapillarchemie, Bd I — II, 4 Aufl., Lpz.,, 1930—32.
H. Песков.
К. в геологии. Процессы, связанные с образованием, передвижением и отложением коллоидов, имеют широкое распространение в земной коре, и многие вопросы из области минералогии, геохимии и формирования осадков решаются при помощи законов коллоидной химии. Так, установлено, что окраска многих минералов зависит от присутствия малых количеств коллоида-пигмента. Окраски, вызванные коллоидным пигментом, известны и в таких простых минералах, как, напр., галит (NaCl). Имеется разновидность этого минерала — голубой галит, в к-ром окраска вызывается наличием коллоидно-дисперсных частиц металлич. натрия, образующихся при распаде молекулы хлористого натрия под действием радиоактивных элементов. Это положение было подтверждено экспериментальным путем — голубую окраску бесцветного галита удалось вызвать действием лучей радиоактивных элементов, а также действием паров металлического натрия.
Форма многих минеральных образований также связана с их коллоидной природой. Минералы, образующиеся из коллоидных осадков, имеют обычно округлую форму (коллоформные минералы), являющуюся следствием поверхностного натяжения. Таков, напр., опал (SiO. 2*nH2O) и его разновидность гейзерит, отлагаемый в виде округлых наростов горячими гейзерами (см.) Йеллоустонского парка и др. и образующийся вследствие выпадения из горячей воды коллоидно-растворенной кремнекислоты при охлаждении воды у ее выхода на поверхность; минерал гидротроилит (FeS-nH2O) — черное сернистое железо, — образующийся на дне многих водоемов, и др.
Способность многих практически важных элементов, как марганец, железо, алюминий и др., образовывать в природных условиях коллоидные растворы играет весьма существенную роль при процессах генезиса нек-рых типов пород и рудных образований. Так, образование латеритов — красноцветных пород, обогащенных алюминием, железом и титаном, крайне; бедных кремнеземом, широко развитых в поя-
