Гидрозоль

Определение "Гидрозоль" в словаре Брокгауза и Ефрона

Гидрозоль — Коллоидальное состояние есть особое, противополагаемое кристаллическому, состояние твердых тел. Оно свойственно большому числу природных органических веществ; но и неорганические тела, как элементы, так и соединения (сложные тела), также могут находиться в этом состоянии; например, серебро, окись железа, алюминия, хрома, кремния, титана, цинка и большинство плохо растворимых сернистых металлов и т. д. Коллоиды (см.) могут находиться или в растворе в какой-нибудь жидкости, или они могут выделяться из подобного раствора в виде клейкой, желатиноподобной массы. Когда они находятся в растворе, то Грэм (Graham) их рассматривает как жидкости, растворенные в другой жидкости. Своими опытами Грэм твердо установил возможность преобразования, с помощью диализа, водного раствора какого-нибудь коллоида в спиртовой, глицериновый, сернокислый и др. растворы. Подобные водные растворы коллоидов Грэм предложил называть Г. (греческое ΰδωρ — вода и латинское solvo — растворяю), спиртовые — алкозолями, глицериновые — глицерозолями, растворы в серной кислоте — сульфозолями и т. д. Известны коллоиды, растворимые в воде или другой жидкости в малом количестве (кремнекислота), равно как и такие, которые обладают значительной растворимостью (метавольфрамовая кислота). То обстоятельство, что Г. не способны проникать через известные органические перепонки, заставляет признать в Г. существование сложных групп, состоящих из частиц коллоида и растворителя. Растворы коллоида в какой-либо жидкости (гидрозоли, алкозоли и др.) могут быть устойчивыми в весьма разной степени. Стойкость может иногда простираться до того, что их можно сохранять неопределенно долгое время, даже нагревать, выпаривать, и они при этом не свертываются (растворы обыкновенного клея, метавольфрамовой и ванадиевой кислот). Очень часто получаются нестойкие Г., напр. окиси кремния, алюминия, железа, сернистые мышьяк, сурьма и медь, водный раствор серебра, которые, подобно пересыщенным растворам, под действием незначительных сил, переходят в устойчивое состояние, т. е. свертываются, причем иногда происходит выделение тепла. Таким образом это явление вполне оправдывает правило Гельмгольца, гласящее, что химическая система только тогда находится в положении устойчивого равновесия, когда его свободная энергия понизилась до наименьшего значения, возможного при данной температуре. Свернувшийся Г. иногда имеет вид клейкой, однородной массы, подобной желе, иногда же вид хлопьев. Из этого желе или хлопьев простым давлением можно удалить часть жидкости, которую они увлекли с собой из раствора; некоторая же часть растворителя остается тесно связанной с коллоидом. Грэм называет свернувшиеся коллоиды гелями — гидрогелями, алкогелями, глицерогелями и т. д. Гели могут быть переведены одни в другие очень легко, настаивая желаемый растворитель на соответственном геле. Таким образом Грэм перевел 9% раствор гидрогеля кремнезема в алкоголь, поместив его в абсолютный спирт и возобновляя несколько раз этот последний. Чтобы приготовить глицероль кремнекислоты, достаточно ее гидрогель нагреть с глицерином. Что касается до причин свертывания Г., то они различны: время, нагревание, присутствие некоторых вполне индифферентных тел, присутствие кристаллических веществ, кислот, солей, оснований. Собственно говоря, действие времени сводится к действию других вышеприведенных причин. Маленькие количества щелочи, переходящей в раствор из стекла сосуда, вызывают свертывание растворов окисей (приготовленных диализом) или коллоидальных сернистых металлов. Концентрация коллоидального раствора имеет при этом важное значение: 12 или 10% раствор Г. кремнезема свертывается при обыкновенной температуре через несколько часов, 5% раствор сохраняется 5—6 дней, 2% — два, три месяца, а 1% раствор хранился у Грэма без изменения два года. Совсем слабый раствор, напр. 1/10%, будет свертываться в продолжение весьма долгого времени, что и объясняет существование в природе водных растворов кремнезема (гейзеры). Повышение температуры, выше известного предела, действует, обыкновенно, свертывающим образом. Присутствие порошковатых индифферентных тел ускоряет свертывание: раствор, содержавший Г. кремнезема от 5 до 2%, сохранявшийся без свертывания от пяти дней до двух-трех месяцев, свертывался в присутствии графитового порошка через один, два часа (Грэм). Из опытов Шульце следует, что наибольшей способностью свертывать коллоиды обладают хлористые и сернокислые железо и алюминий. Интересно заметить, что такие же малые количества щелочей или кислот могут производить и обратное действие, т. е. способствовать переходу гидрогеля в Г. Очень малое количество соляной кислоты может вызывать растворение гидрогеля кремнезема; Грэм переводил в раствор в продолжение одного часа 200 вес. ч. гидрогеля кремнезема одной весовой частью едкого натра, растворенной в 10000 вес. ч. воды. Это свойство гидрогелей и Г. легко переходить друг в друга, под влиянием малых количеств солей, кислот и щелочей, играет чрезвычайно важную роль в всей органической жизни. Главные массы тканей нашего тела, тела животных, а также растений, происходят из растворимых Г., впитываемых или вырабатываемых организмами и отлагаемых ими в нерастворимом виде гидрогелей в форму тканей, покровов и т. п. Самый процесс переваривания пищи у многих животных и человека состоит в переводе принятых внутрь организма нерастворимых веществ (напр. мяса, вареных яиц, хлеба и т. д.), гидрогелей — в растворимый вид, в Г. (напр. белковых веществ, фибрина, альбумина, казеина в соответствующие пептоны), хотя, конечно, здесь явление протекает гораздо сложнее, нежели при действии, напр., натровой щелочи на гидрогель кремнезема.

Дальнейшие подробности о гидрогелях и Г. можно найти в работах Грэма "Philosoph. Transactions" (1862 и 1864); Wiedemann, "Wied. Annalen" (т. 25); Schulze, "Journal f ü r praktische Chemie" (1885); Grimaux, с Comptes rendus" (т. 98); Berthelot, "Comptes rendus" (т. 103, 104); Ditte, "Ann. de Chim. et de Phys." (1888); Van-Bemmeln, "Recneil de trav. chim. de Pays Bas" (1888); Wisinger, "Bull. Soc. Chim." (1888) и др.

В. А. Яковлев. Δ.