Электрораспыление. 
Коллоидная химия

Способ получения золей металлов электрораспылением с металлических электродов, погружаемых в дисперсионную среду, можно считать и диспергационным, и конденсационным, поскольку дисперсная фаза образуется при отрыве частиц коллоидных размеров от металлических электродов, но отчасти при высокой температуре электрического разряда металл электродов превращается в пар, который конденсируется в дисперсионной среде и образует коллоидные частицы. В научной литературе этом метод также называют электроконденсационным.

?? Получение дисперсных систем конденсационными методами описано в параграфе 2.3.

Исторический экскурс

Впервые образование дисперсии металлов в жидкости при возникновении электрической дуги наблюдали российские химики В. А. Тихомиров и А. П. Лидов (1883).

Метод электрораспыления был предложен немецким физикохимиком Г. Бредигом в 1898 г. для получения коллоидных растворов серебра, золота, платины, которые он использовал при изучении катализа. Основные работы Бредига посвящены исследованию катализа, им введено в науку понятие ассиметричного катализа.

Схематическое устройство прибора для получения золей металлов, которым пользовался Г. Бредит, показано на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Получение золей металлов методом электрораспыления.

Электроды из диспергируемого металла погружены в сосуд с водой, охлажденный снаружи льдом. При прохождении тока через электроды при сближении между ними возникает электрическая дуга. При этом от электродов отрываются мельчайшие частицы; кроме того, формируются пары металла, которые затем конденсируются с образованием коллоидного раствора. Полученная система оказывается полидисперсной, т. е. состоящей из частиц разных размеров. Для получения более стойких золей в воду, в которую погружены электроды, добавляют небольшие количества стабилизирующих электролитов, например гидроксидов щелочных металлов.

Из-за высоких температур, создающихся около электродов, метод Бредига применим только для получения золей металлов в воде, при использовании органических растворителей золь оказывается загрязнен продуктами их термического распада.

Впоследствии метод был усовершенствован: вместо постоянного стали использовать переменный ток высокой частоты (Т. Сведберг), а электроды опускать в металлический порошок, лежащий на дне сосуда в дисперсионной среде (М. А. Лунина). Электрораспыление в этом случае происходит в результате проскакивания искры между отдельными частицами порошка. При таком способе сильно уменьшается термическое воздействие на дисперсионную среду, что делает его пригодным для получения золей металлов в различных органических растворителях.

? ?О вкладе Т. Сведберга в развитие коллоидной химии см. в подпараграфах 8.3.2 и 8.5.2.

Методом электрораспыления были получены золи никеля, железа, хрома, вольфрама в органических дисперсионных средах.

Резюме

Золи металлов можно получить методом электрораспыления с поверхности электродов с последующей конденсаций в дисперсионной среде.