Силы, обусловливающие адсорбцию ионов
Хотя поверхность кремнезема имеет слабую кислотность, многие ионы довольно прочно и даже необратимо удерживаются силами, которые возникают дополнительно к ионному притяже - нию. Несмотря на более чем полувековой период научных изысканий, подобная аномальная ситуация понята еще не до конца.
Справедливо то, что в случае однозарядных катионов Na+, К+, NH+, по-видимому, в процесс включается простой ионный обмен. Однако и при этом наблюдаются различающиеся механизмы в зависимости от значений рН. Например, ноны натрия и калия воздействуют аналогичным образом в процессе флокуляции кремнезема в области рН 7—10, но при более высоких значениях рН ионы калия не будут вызывать флокуляцию, тогда как ионы натрия продолжают оказывать такое действие.
Обсуждение вопроса о природе ионных заряженных центров показало, что существуют специфически связанные с поверхностью ионы, которые удерживаются другими силами, отличающимися от сил ионного притяжения. Такие силы, вероятно, подразделяются на два класса. В первый включаются ковалентные связи между катионом металла и силанольной группой:
SisOH + (НгО^М^ = SbOM'f-1' " (H20).v_i + НЮ + Н +
Во второй класс — гидрофобные связи, например между длинно - цепочечными гидрофобными катионами, такими, как (СібНгі)№~(СНз)з - В данном случае - играет роль поверхностное, натяжение воды, которая не смачивает углеводородные группы. Поверхностное натяжение воды удерживает вместе такие смежные адсорбированные группы, направляя их от поверхности. Однако азотсодержащие катионы и сопутствующие им анионы адсорбируются на поверхностных группах SiOH.
Только в присутствии «нейтрального электролита», например NaCl, разбавленного в отношении 1:1, когда значения рНтн. з. и рНи. э. т очень близки, рассматриваемая система гораздо легче поддается исследованию с использованием математической модели.
