Пептизация
Пептизацией называют переход в коллоидный раствор осадков, образовавшихся при коагуляции. Термин пептизация был введен еще Грэмом на основании чисто внешнего сходства процесса пептизации с растворением белков под. влиянием пепсина. Пептизация может происходить в результате промывания осадка или под действием специальных веществ — пептизаторов. При этом из осадка удаляются коагулирующие ионы или пептизатор адсорбируется коллоидными частицами осадка, что ведет к образованию двойных электрических слоев или сольватных оболочек вокруг коллоидных, частиц и к преодолению благодаря ним сил сцепления между частицами. Ставшие свободными частицы под влиянием теплового движения распределяются равномерно во всем предоставляемом им объеме жидкости. Таким образом, пептизация является процессом, как бы обратным коагуляции.
Следует заметить, что пептизировать осадок удается далек» не всегда. Пептизации препятствуют явления рекристаллизации и старения, приводящие к сращиванию частиц друг с другом. Очень трудно также осуществить пептизацию осадка, полученного путем коагуляции золя поливалентными ионами, весьма прочно удерживающимися на поверхности адсорбировавших их частиц.
При пептизации, как и при коагуляции, не наблюдается стехиометрических отношений между количествами пептизатора й пептизированного осадка. Для пептизации осадка и получения лиозоля не требуется, чтобы вся поверхность частиц была покрыта слоем адсорбированного пептизатора. Так, Фаянс установил, что для получения устойчивого золя бромида серебра частицы его должны быть покрыты всего на 1/4— 1/10 часть от всей поверхности пептизатором, которым в этом случае будет электролит, содержащий бромид-ионы. Однако от количества пептизатора зависит дисперсность частиц в полученном золе. При малом содержании введенного пептизатора образуются частицы высших порядков, состоящие из нескольких первичных частиц, при достаточно большом — отдельные первичные частицы.
Пептизация протекает с определенной скоростью, причем при достаточном количестве пептизатора процесс вначале идет весьма быстро, а затем постепенно замедляется. Для скорости пептизации, понятно, имеет значение перемешивание системы. При хорошем перемешивании ускоряется проникновение пептизатора внутрь агрегатов, что способствует отрыву частиц друг от друга и переходу их в раствор. Скорость пептизации, как правило, возрастает с повышением температуры.
При пептизации наблюдается весьма характерная зависимость между количествами пептизированного вещества, взятого осадка и пептизатора. Эта закономерность, называемая иногда правилом
осадка и изученная Во Оствальдом и Бузагом, заключается в том, что при постоянном содержании пептизатора с возрастанием количества взятого для пептизации осадка количество осадка, перешедшего в раствор, сначала увеличивается, а затем уменьшается (рис. 7.4).
Объяснение правила осадка заключается в следующем. Для пептизации одной частицы осадка требуется некоторое минимальное количество пептизатора. Поэтому при введении первых порций осадка, когда в системе пептизатора много, а осадка еще мало, последний легко переходит в золь. Однако по мере добавления осадка на одну его частицу будет приходиться все меньше и меньше пептизатора. Это приведет сначала к снижению коллоидного растворения. Затем, когда пептизируемого вещества в системе станет много, осадок не только перестанет растворяться, но даже выпадет уже растворившийся осадок, так как вследствие перераспределения пептизатора между коллоидными частицами его уже не будет хватать для того, чтобы эти частицы находились в растворе.
Как следует из зависимости между количествами коллоидно растворенного осадка и взятого для растворения, пептизация резко отличается от обычного растворения, в ротором после достижения насыщения содержание растворенного вещества перестает зависеть от количества вещества, взятого для растворения. Такое различие объясняется, конечно, тем, что для коллоидного растворения требуется пептизатор, в то время как для истинного растворения никакой третий компонент не нужен.
Если брать для растворения одинаковые количества осадка и пептнзировать их различными, все увеличивающимися количествами пептизатора, то начнется пептизация, которая быстро возрастает с увеличением количества вводимого пептизатора, и, наконец, наступит полная пептизация осадка (рис. VIII, 5). Подобную зависимость также легко объяснить тем, что для коллоидного растворения осадка необходимо определенное количество пептизатора.
Явление пептизации имеет большое значение в технике при переведении различных осадков в коллоидные растворы, а также в препаративной коллоидной химии при получении золей. Однако часто пептизация может играть и отрицательную роль. Например, при извлечении сахара из свеклы диффузией возможна пептизация пектина и других веществ, содержащихся в растительных тканях.