Вестник Знания (N5 1928)

Казалось бы, микроскопом можно было бы обнаружить мельчайшие частицы. Но в том то и дело, что величина коллоидных частиц лежит как раз но средине между размерами молекул и атомов (которые для нас всегда останутся невидимыми) и величиною, обнаруживаемою наиболее совершенным микроскопом (0,001 мм). К счастью, коллоидная химия получила в свои руки могучее орудие - ультра-микроскоп, изобретенный немецким ученым Зигмонди. Принцип этого прибора можно понять 'по рис. 1. Стеклянный сосудик с раствором коллоида (напр. водной окиси железа или металлического золота или серебра) помещается на столик хорошего микроскопа и освещается сбоку узким пучком интенсивного света так, что часть раствора находится в фокусе собирательного стекла, поставленного между источником света и сосудиком. При этом в поле микроскопа мы увидим прекрасную картину: блестящие точки беспорядочно двигаются в темной массе раствора. Характер движения этих точек приближается к характеру общеизвестного броуновского движения. Разница здесь по существу - в броуновском движении мы видим самые движущиеся частицы, здесь же нами наблюдаются не коллоидные частицы, а дифракционные кольца, вызванные каждой из них.

Наконец, очень простой способ, воспроизводимый во всякой, даже домашней обстановке, заключается в реализации так называемого эффекта Типдаля. Если взять, напр. слабый раствор желатины (очень характерного коллоида) в воде и в темной комнате пропустить через него узкий пучек света, то лучи, встречая на своем пути сравнительно крупные коллоидные частицы, рассеиваются, почему мы ясно видим резко очерченную часть раствора, в которую проникает свет. Это явление подобно тому, как освещаются пылинки в воздухе в комнате с закрытыми ставнями, через щели которых проникают пучки света. И здесь коллоидное явление, т. к. пылинки (коль скоро они достаточно малы) могут быть названы коллоидными частицами. Одинаковый эффект имеет место и в случае растворов других коллоидов.

Из свойств коллоидов особенно большое значение имеет их чрезвычайная изменчивость. Они постоянно находятся в движении и постоянно изменяются, очень чутко отвечая на каждое внешнее воздействие. Эта изменчивость, вероятно, и сделала их теми необходимыми элементами животного и растительного организма, механизма, как известно очень чувствительного и изменчивого. Состояние коллоида, характеризующееся в довольно равномерном и устойчивом распределении в объеме растворителя (чаще всего воды) называется золем, когда же коллоидные частицы под влиянием какого-либо фактора собираются в более или менее крупные образования и обычно выпадают (коагулируют) в виде осадка или образуют достаточно плотный студень, тогда они носят название геля. Эти превращения коллоидных частиц иногда являются необратимыми, иногда обратимыми; т. е. напр., камен (составная часть молока) или альбумин (составная часть белка яйца) при нагревании свертываются (коагулирует) и выпадают из растворяющей среды и уже никаким способом не могут быть возвращены в прежнее состояние (состояние золя - мелкого раздробления); наоборот, другая составная часть молока - лактольбумнн может каогулировать и снова вернуться в состояние золя. Действием химических (чаще электрохимических) агентов мы можем вызвать в различных коллоидных растворах явление коагуляции и обратное явление - раздробление сгустка до золя. Эти превращения имеют место во многих случаях при самом незначительном воздействии извне, и на них то изучена изумительная чувствительность коллоидов к внешним влияниям. Электролиты, т. е. большинство неорганических солей и различных кислот, в своих растворах заключают электрически заряженные частицы. Поэтому их влияние на состояние коллоидных частиц оказалось таким значительным, т. к. и сами коллоидные частицы нередко бывают отрицательно или положительно заряженными. Последний факт установлен целым рядом исследований. Чаще всего, напр., положительно заряженные частицы электролита, взаимодействуя с отрицательной частицей коллоида, вызывают его коагуляцию (свертывание, осаждение). Наблюдалось и обратное явление, но для него имеется довольно сложное объяснение.

Большой интерес имеет также явление набухания студеей(напр. студня желатины, крахмала); это явление соответствует, вообще говоря, явлению перехода геля в золь,-разница лишь в том. что частицы коллоида не распределяются в объеме растворителя, а поглощают его. Изучению вопроса о набухании посвящено очень много исследовании.

Благодаря своим малым размерам, коллоидные частицы, сохраняя присущее им в микроскопическом виде свойства, развивают в максимальной степени свойство поглощения своими поверхностями различных веществ. Явление поглощения,

Рис 1. Схема установки ультра-микроскопа для исследования коллоидальных растворов.