Правилото на Харди-Шулце: Коагулационната сила на утаения йон е по-голяма, ако валентността му е висока. Например поредицата на коагулационната сила на Al 3+ , Na + и Ba 2+ е Al 3+ > Ba 2+ > Na + .
В едно изречение това правило гласи: “Колкото по-голяма е валентността на противоположно заредения йон на добавяния електролит, толкова по-бързо става коагулацията”.
Закон на Харди Шулце:-
- Ефективните йони на електролита за предизвикване на коагулация са тези, които имат заряд, обратен на този на колоидните частици. Тези йони се наричат коагулиращи йони.
- По-голямата валентност на коагулиращия или флокулиращия йон е по-голяма за предизвикване на коагулация.
- Увеличава се силата за предизвикване на утаяване: Al 3+ > Ba 2+ > Na +
Разнородните електролити имат различен коагулационен капацитет, който зависи от валентността на активния йон, известен като флокулиращ йон (носещ заряд, противоположен на заряда на колоидните частици).
Обяснение:
Коагулиращите йони са йоните, които могат да предизвикат коагулация на колоиден разтвор. Йоните са неустойчиви и по-голямата им валентност води до по-голяма йонна неустойчивост. Съответно отрицателните йони предизвикват коагулация на положително заредени разтвори, а положителните – на отрицателно заредени разтвори. Според правилото на Харди-Шулце коагулационната способност на електролита се променя с промяната на валентността на йоните в него. Така че, когато валентността на активния йон е по-голяма, коагулационната му способност също ще бъде по-голяма.
По принцип коагулацията се извършва чрез натрупване на електролити. Когато към колоиден разтвор се добави електролит, частиците на колоидния разтвор се неутрализират от противоположно заредените частици на електролита. Тогава неутралните частици започват да се натрупват и образуват по-големи частици, които се утаяват като утайка.
Фигура: Пречистване на колоидни разтвори
Според правилото на Харди-Шулце по-голямата валентност на активния йон или флокулиращия йон ще бъде по-голяма неговата коагулираща сила. Тя зависи от валентността на активния йон, наречен флокулиращ йон, който е йон, носещ заряд, противоположен на заряда на колоидните частици.
Коагулацията се предизвиква от йони, които имат заряд, противоположен на този на разтвора. Така Fe(OH)3 който е положително зареден, се коагулира от отрицателни йони като Cl – , SO4 2 и т.н. По същия начин разтворът на арсенов сулфид, който е отрицателно зареден, се коагулира от положителни йони. Така по-голямата валентност на активния йон увеличава коагулационната способност на това желязо.
Ограничение
Този закон отчита само заряда, който носи даден йон, но не и неговия размер. Колкото по-малък е размерът на един йон, толкова по-голям е неговият поляризиращ контрол. По този начин законът на Харди-Шулце може да се модифицира по отношение на поляризиращата сила на флокулиращия йон. Така модифицираният закон на Харди-Шулце може да се формулира по следния начин: “Колкото по-голяма е поляризиращата сила на добавения флокулиращ йон, толкова по-голяма е неговата сила да предизвиква утаяване”.