|
Коллоидная частица с двойным электрическим слоем называется мицеллой (цвет. рис. VI), ее внутренняя часть — ядром. Слой ионов, прилегающих к ядру (в данном случае ионов брома), называется потенциалопределяющим, а внешний слой (в данном случае образованный ионами калия) — компенсирующим. В компенсирующем слое в свою очередь можно выделить внешний и внутренний слои. Внутренний называется неподвижным слоем компенсирующих ионов, так как он представлен не отдиссоциированными ионами, прочно соединенными с ионами потенциалопределяющего слоя. Внешний слой носит название диффузного слоя. Он состоит из ионов, менее прочно связанных с потенциалопределяющими ионами. Диффузный слой, конечно, может существовать только при наличии воды, когда частица находится в растворе.
Частицы одного вещества в коллоидном растворе обладают одинаковым зарядом и в силу этого взаимно отталкиваются. Если же возникнут условия, мешающие отталкиванию, то состояние коллоидного раствора будет нарушено, частицы начнут слипаться и вскоре выпадут в виде рыхлого осадка. Процесс разрушения коллоидного раствора и выпадение осадка называется коагуляцией, а осадок — гелем. Коагуляция происходит в результате нейтрализации заряда коллоидных частиц: при добавлении к золю электролита, смешивании коллоидных растворов с разноименно заряженными частицами, под воздействием радиоактивного излучения и ряда других причин.
Нам уже известно, что глубинные минералы, достигая размеров менее 0,0001 см, разрушаются в водной среде. Поэтому среди коллоидных частиц преобладают очень мелкие чешуйки глинистых минералов. Кроме высокодисперсных глинистых минералов, частицы коллоидных размеров образуются при выпадении гидроксидов из разбавленных растворов, в результате химических реакций с образованием нерастворимых соединений. Сильно полимеризованные органические соединения и продукты разрушения органических остатков также часто имеют размер коллоидных частиц.
Реки ежегодно выносят около 175 млн. т одних только минеральных коллоидов. Значительные массы химических элементов, в первую очередь кремния, алюминия, железа, могут активно мигрировать в природных водах в виде коллоидов в таких условиях, в которых нахождение их ионных растворов невозможно. Это само по себе имеет большое значение для геохимии зоны гипергенеза. Но еще более важна роль миграции коллоидных частиц для переноса рассеянных химических элементов.
Обладая огромной удельной поверхностью, коллоидные частицы поглощают из растворов ионы и молекулы, находящиеся в ничтожных концентрациях. Коллоиды осуществляют перенос поглощенных элементов в условиях, невозможных для присутствия свободных ионов. Коагулируя, коллоиды способствуют концентрации рассеянных химических элементов.
В поверхностных водах наиболее распространены отрицательно заряженные коллоидные частицы, поглощающие катионы. Поглотительная способность глинистых частиц связана не только с их малыми размерами, но также с особенностями их слоистой кристаллохимической структуры. Особенно велика поглотительная способность у глинистых минералов типа монтмориллонита, структура которых способна расширяться, и тогда в межслоевые пространства могут заходить катионы.
|