В зависимости от условий образования золя потенциаловра- зующие ионы и противоионы могут меняться местами.

Золь А1(ОН)3, образующийся при гидролизе солей алюминия, заряжен положительно при низких значениях рН воды и отрицательно — при высоких. Поверхность коллоидной частички золя приобретает заряд в результате нескольких возможных процессов: в щелочной среде кристаллическая решетка частички достраивается гидроксильными ионами, находящимися в воде, приобретая отрицательный заряд; в нейтральной и кислых средах — положительный заряд, который возникает за счет адсорбции решеткой ионов А13+.

При гидролизе растворов Al2(S04)3 потенциалобразующими ионами и противоионами будут соответственно ионы А13+ и S042-.

Известно, что коллоидные частички находятся в постоянном движении. При этом часть окружающего частичку раствора увлекается и движется вместе с ней в виде тонкой пленки. На рис. 3.1, а линия 00 представляет поверхность коллоидной частички, непосредственно возле которой расположены положительные ионы двойного слоя, а далее ионы диффузного слоя, ограниченные на рисунке линией CD, являющейся границей электронейтрального комплекса мицеллы. При движении коллоидная частичка в электрическом поле увлекает часть раствора, ограниченную на рисунке линией АВ, а часть ионов диффузного слоя, расположенных между линиями АВ и CD, отрывается от частички. При этом она становится отрицательно заряженной, а окружающий ее раствор приобретает положительный заряд. Скачок потенциала, возникающий при этом между частью жидкости, увлекаемой коллоидной частичкой, и остальным раствором, называется электрокинетическим, или потенциалом.

g-потенциал изменяется при прибавлении к коллоидным системам электролитов. Для отрицательно заряженных частичек потенциал зависит от величины заряда катионов электролита, а для положительно заряженных частичек — от величины заряда анионов.

С прибавлением электролитов концентрация ионов в диффузном слое увеличивается, и для компенсации зарядов на поверхности частичек требуется меньший объем диффузного слоя (т. е. происходит как бы его сжатие). Сжатие может дойти до такой степени, что диффузный слой не будет выходить за пределы линии, ограничивающей поверхность скольжения коллоидной частички при ее движении (см. рис. 3.1,б линия АВ). Когда диффузный слой сожмется до размера, ограниченного линией АВ, g-потенциал станет равным нулю. В этот момент коллоидные частички будут находиться в изоэлектрическом состоянии (изоэлектрическим состоянием называется состояние золя, при котором коллоидные частички не имеют электрического заряда). В результате устранятся причины, препятствовавшие их сближению, коллоидные частички, соединяясь, образуют сравнительно крупные агрегаты, которые начинают осаждаться.

При добавлении электролита к коагулируемому коллоиду можно заметить, что коагуляция начинается не в изоэлектрической точке, а при значении потенциала 0,03 В (значение потенциала для большинства коллоидов обычно составляет 0,07 В). Это значение потенциала является мерой устойчивости коллоидных систем и называется критическим; с его уменьшением устойчивость коллоидной системы снижается.

Изменение значения g-потенциала при сжатии диффузного слоя показано на рис. 3.3 (по оси абсцисс отложены расстояния от поверхности частички, по оси ординат — значения потенциалов). Степень влияния ионов зависит от их концентрации, валентности и размеров: чем выше концентрация ионов и их валентность, тем больше сжатие диффузного слоя, а следовательно, тем сильнее эти ионы снижают устойчивость коллоидных частичек.