В первом десятилетии XX в. происходит оформление в самостоятельную науку коллоидной химии. Этому предшествовало длительное изучение коллоидного состояния вещества. С момента выделения коллоидов в отдельный класс веществ, отличных от кристаллоидов, появлялось все больше работ, посвященных изучению причин коагуляции лиофобных коллоидов (золей) и устойчивости лиофильных коллоидов (гелей).
Ко времени установления Т. Грэмом понятий «коллоид» и «кристаллоид» (1861) было известно небольшое число коллоидных веществ, главным образом животного и растительного происхождения (белки и пр.). Т. Грэм считал, что свойство быть «коллоидным» или «кристаллоидным» очень специфично, т. е. присуще лишь соответствующим веществам, и находится в полной зависимости от особых химических свойств этих веществ. На этом основании, по Т. Грэму, «коллоидные вещества» представляли резкий контраст «кристаллоидным» и отличались друг от друга, как «два мира материи». Но по мере углубления и расширения исследований, с одной стороны, открывалось все большее число веществ в коллоидном состоянии. С другой стороны, было доказано, что одно и то же вещество при определенных условиях может быть и коллоидом, и кристаллоидом.
Изучение условий образования и устойчивости коллоидных растворов имело важное практическое значение для усовершенствования технологических процессов в пищевой и кожевенной промышленности, в промышленности синтетического каучука, целлюлозы, красителей. Большую актуальность приобрели работы по изучению процессов флотации (избирательное прилипание к газовым пузырькам минеральных частиц), при помощи которых в настоящее время перераба-: тываются сотни миллионов тонн руд и нерудных ископаемых.
В развитии коллоидной химии большую роль сыграл ультрамикроскоп, изобретенный Г. Зидентопфом й Р. Зиг-монди в 1902 г.1. С помощью этого микроскопа появилась возможность наблюдать свет, рассеянный одной коллоидной частичкой, и таким образом подсчитать ччисло частиц в определенном объеме раствора.
Еще в 1828 г. шотландский ботаник Р. Броун наблюдал под микроскопом беспорядочное движение частиц цветочной пыльцы в капле воды. В историю науки это явление вошло под названием броуновского движения.
Объяснение броуновскому движению дал в 1906—1908 гг. в своих классических работах Ж. Перренз. Он исходил из следующего основного положения: седиментационное равновесие в таких коллоидных системах, как тонкие эмульсии, можно рассматривать как модель распределения газов в атмосфере. Приготовив эмульсию из однородных по размеру капелек, Ж. Перрен с помощью микроскопа следил за распределением капелек по высоте столбика эмульсии. После установления седиментационного равновесия ученый подсчитал число капелек гуммигута на двух уровнях и вычислил число Авогадро, которое оказалось равным 6,5 • 1023. Определение числа Авогадро опытным путем имело первостепенное значение в утверждении молекулярйо-кинетической теории.
|