Изменение состояния золей
Систематические исследования показывают, что переход золя в гель совершается в две стадии: в первой стадии система не застывает, и ее можно рассматривать как жидкую; застывание и увеличение твердости происходит во второй стадии, что проявляется в конце определенного периода времени. Все это согласуется с поведением при произвольном или ускоренном гелеобразовании. Прежде всего происходит агрегатирование, проявляющееся в постепенном повышении вязкости, потом алкозоль застывает, оставаясь подвижным и неупругим.
Далее следует увеличение твердости, гель приобретает упругость, и его прочность постепенно возрастает до определенной наибольшей величины, которая может остаться неизменной или, наоборот, будет снижаться. Гелеобразование наступает, когда кинетическая энергия частиц приблизительно равновелика электростатической потенциальной энергии частиц при их средней удаленности.
Потенциальная энергия протионов, окружающих коллоидные частицы, в сравнении с кинетической энергией велика и снижает их активный заряд.
Далее вся система находится под влиянием ионов, имеющих заряд одинакового знака с коллоидными частицами, которые достаточно удалены, и их энергия в сравнении с кинетической энергией частиц очень велика.
Разделение этих ионов происходит по теории Дебай — Хюккеля.
Отталкивающая сила, затрачиваемая на поддержание стабильности золя и препятствующая гелеобразованию, вызывается не только электрическим двойным слоем, но и электрическим отталкиванием, возникающим в результате проникновения диффузионных ионных сфер и присутствия лиосфер. Коллоидные частицы постоянно стремятся занять положение минимального энергетического уровня.
Если кинетическая энергия равняется отталкивающим силам, частицы сближаются так, что расстояние между ними не будет больше чем расстояние при минимальной энергии и золь моментально застынет в виде геля. Большинство частиц имеет неправильную форму, что является важным фактором в ориентировке частиц при образовании геля.
Если частицы не будут ориентированы, то вся система будет вести себя как жидкость.
