Глинистые минералы и ионный обмен 
95
Т аблица 4.1. Изоэлектрические точки (рН) ьекоторых
природных веществ [264_ 221, 187)
50, (кварц) 
2,0 
Кео(0Н) (гётит) 
6—-7
510, (гель) 
1,0—2,5 
Ре203- ® НО 
6--9
А1203 (корунд} 
9,1 
Мадо, 
2
А1(0Н)3 (гиббсит } 
— 9 
(различные формы)
" 0, (анатаз) 
7,2 
Каолинит 
^“3,5
1-`‹:304 (магнетит} 
6,5 
Монтмориллонит 
<2,5
Ке,0, (гематит) 
5--9 (обычно
6—7)
значительной. Значение рН, при котором общший заряд поверхности равен нулю,
называется изоэлектрической точкой (табл. 4.1). Многие переходные металлы
и некоторые анионы, например фосфат, относятся к веществам, сильно адсор-
бируемым окислами (гл. 13}. При адсорбции таких веществ баланс электричес
ких зарядов на поверхности изменяется, и почка нулевозо заряда (ТНЗ), т.е,
РН, при котором поверхностный заряд равен нулю, будет отличаться от изо-
электрической точки, которая представляет собой ТНЗ при условии, что един-
сотвенными реакциями, влияюмими на заряд поверхности, является адсорбция
или десорбция протонов,
Паркс [ 265] показал, что изоэлектрические точки алюмосиликатов могут
быть четко предсказаны на основании числа групп $1ОН и А10Н на их поверх=
ности, Когда А1 имеет октаздрическую координацию, изоэлектрическая точка
равна 9,2, когда же для него характерна тетраэдрическая координация, изо-
электрическая точка равна 6,8. Группы 51ЮН имеют изоэлектрическую точку
1,8. Таким образом, поверхность алюмосиликата с преобладанием групи 5:ОН
будет иметь низкую, а с преобладанием групп АН — относительно высокую
изоэлектрическую точку. Значение изоэлектрической точки состоит в том, что
она определяет пределы рН, при которых поверхность обладает катионо- или
анионообменными свойствами, а также пределы рН, при которых могут образо-
вываться устойчивые коллоидные суспензии.
Двойной слой. Структура двойного слоя была предметом многочислене
ных исследований, Лля описания распределения ионов в пределах двойного
слоя имеется несколько математических моделей [ 336). В общих чертах двой-
ной слой состоит из ионов, более или менее удерживаемых твердой поверх»
ностью (неподвижный слой, или слой @мерна), и диффузного слоя (слоя Гуи), В
Котором ионы свободно перемемаются (рис. 4.11). В слое Гуи концентрация
катионов, не сбалансированных анионами, экспоненциально снижается с удале-
нием от границы неподвижного слоя. Ионы последнего удерживаются чисто
Электростатическими силами или благодаря образованию комплексов с груп-
пами на поверхности твердого тела (гл. 13),