Некоторые коллоидисты полагают, что в природе могут быть вещества с такими крупными молекулами, что эти последние играют роль коллоидных частиц. Этот вопрос пока что приходится считать спорным. При этом не нужно забывать, что сущность дела состоит не в размере молекулы, а в том, чтобы эта молекула могла сыграть роль самостоятельной фазы, т. е. в том, чтобы мы имели основания признать такую систему молекулярной степени дисперсности как микрогетерогенную систему. Молекулы раствора (или газа), как известно, находятся в непрерывном тепловом хаотическом движении. Такому же движению, хотя в ином, чрезвычайно уменьшенном масштабе, подвержены и частицы коллоидной системы. В силу исторических причин это движение коллоидных частиц носит особое название броуновского движения, однако не нужно забывать, что физич. сущность его совершенно идентична с движением молекулярным. Разница здесь не качественная, а количественная. То же нужно сказать и о тех свойствах, к-рые являются непосредственным выражением броуновского движения, а именно — об осмотическом давлении и о диффузии. Осмотическое давление, точно так же, как и газовое, является функцией количества частиц в единице объема или, как принято говорить, функцией частичной концентрации. Эта частичная концентрация в коллоидных системах по сравнению с системами истинно растворенными чрезвычайно мала, а поэтому и осмотическое давление в них ничтожно.
Оно настолько мало, что лишь в самое последнее время удалось найти методы для его количественного определения. То же самое нужно сказать и о диффузии. Грегем полагал, что диффузия отсутствует у коллоидных систем, и считал это отсутствие диффузии яркой качественной характеристикой К. Это оказалось неверным и иначе не могло быть, ибо факт существования броуновского или, что то же самое, молекулярного движения частиц логически требовал существования и диффузии.
Но этот диффузионный процесс в соответствии с масштабом броуновского движения оказался настолько замедленным, что констатировать его, а тем более измерить количественно удалось лишь в последнее время, использовав все современные технические возможности.
2) Оптические свойства. Не проявляя никаких особенностей в проходящем свете, коллоидные системы при боковом освещении обнаруживают особые явления: они рассеивают свет во все стороны, поэтому путь луча становится видимым. Это явление назьь вается опалесценцией (см.), или эффектом Тиндаля. Прежде полагали, что опалесценция свойственна исключительно коллоидным системам и отличает их от истинных растворов, которые этого явления не обнаруживают. Это неверно. В последнее время было доказано, что опалесценция свойственна не только истинным растворам, но даже и чистым жидкостям и газам, однако интенсивность ее в этих системах настолько слаба, что ее не удается обнаружит! обычными способами. Поэтому и сейчас опалесценция является тем свойством, с помощью которого практически можно отличить коллоидную систему от истинных растворов и вообще от систем молекулярной степени раздробленности.
3) Электрический заряд. Огромное большинство коллоидных систем обнару 400
живает ту особенность, что частицы их переносятся вместе с электрич. током или к аноду или к катоду. Из этого следует, что частицы эти несут на себе или положительный или отрицательный заряд. Такой перенос коллоидных частиц называется электрофорезом. Во многом он сходен с обычным электролизом, характерным для раствора электролитов. Однако имеется и глубокое принципиальное различие. В то время как при электролизе переносятся к обоим электродам ионы (в эквивалентных количествах), заряд к-рых неразрывно связан с их химич. природой, заряд коллоидной частицы является, так сказать, заимствованным, обусловленным теми посторонними ионами, к-рые всегда оказываются адсорбированными на ее поверхности. В этом заключается одно из первых качественных отличий истинных растворов от коллоидных; частицы этих последних обладают физической поверхностью раздела.
Это значит, что коллоидные системы являются системами гетерогенными, в то время как истинные растворы суть системы гомогенные.* Отсюда вытекает и самая главная характеристика коллоидных систем — их малая устойчивость.
4) Устойчивость коллоидных систем, коагуляция. В то время как непересыщенные истинные растворы являются равновесными, вполне устойчивыми системами, степень раздробленности которых остается в пределах молекул или ионов, частицы коллоидных растворов имеют, наоборот, тенденцию под действием самых разнообразных факторов и, особенно, под действием самых ничтожных количеств электролитов, агрегироваться и этим увеличивать свои размеры; очень часто (но не всегда)" этот рост частиц идет так далеко, что коллоидное вещество под действием силы тяжести выпадает в осадок.
Это явление обычно называют коагуляцией.
Однако такое выпадение К. является лишь последним этапом того процесса, к-рый начинается в коллоидной системе под действием коагулирующего фактора — процесса агрегации частиц и их роста. Поэтому правильнее подразумевать под коагуляцией весь агрегативный процесс в целом. В зависимости от того, насколько далеко идет агрегативный коагуляционный процесс в той или иной коллоидной системе, мы характеризуем ее по степени ее устойчивости и можем разделить все коллоидные системы на два типичных класса. К первому классу принадлежат те коллоидные растворы, коагуляция к-рых вызывается ничтожными количествами электролитов; она идет быстро до конца (т. е. с выделением К. из раствора) и необратимо; эти системы называются лиофобными; в противоположность им лиофильцые системы гораздо более устойчивы: агрегация частиц в них также происходит под действием тех или иных факторов, но она далеко не доходит до тех пределов, когда вещество* начинает выпадать из раствора. Если же и удается добиться этого выпадения, то оно< в огромном большинстве случаев обратимо.
Вещества неорганические (металлы, сульфиды, гидраты окисей металлов и т. п.) чаще всего» образуют лиофобные системы; органические высокомолекулярные соединения (углеводы, белки, каучук, содержимое протоплазмы ит. д.> обычно дают системы с лиофильными свойствами. Однако резкой грани здесь нет, и некоторые лиофильные системы, как, например,
