Коллоиды могут быть в двух различных состояниях: 1) в состоянии коллоидального раствора, или золя, и 2) в состоянии студенистого, хлопьевидного или аморфного осадка — геля.
В состоянии золя коллоиды находятся до тех пор, пока они имеют заряд. Но как только этот заряд тем или иным путем будет уничтожен или же будет понижен настолько, что сила притяжения станет больше силы отталкивания, отдельные коллоидальные частички начнут сцепляться друг с другом в крупные агрегаты и выпадут в осадок. Этот процесс носит название свертывания коллоидов, или коагуляции. Обратный же процесс, т. е. переход геля во взвешенное состояние, или в золь, называется пептизацией.
Процесс коагуляции коллоидов пррисходит главным образом при взаимодействии коллоидов с электролитами, т. е. с растворами солей, кислот и щелочей. Сущность этого процесса состоит в следующем.
Молекулы электролитов в растворе распадаются на ионы, которые приобретают при этом определенный электрический заряд: катионная часть (например, Са++, Мg++, Nа+, Н+ и т.д.) — положительный, а анионная (С1-, ОН-, СО3) —отрицательный. Эти ионы диссоциированных молекул, встречаясь в растворе с коллоидальными частичками, нейтрализуют заряды последних. Действующим началом при этой нейтрализации, будут в каждом случае те ионы, которые имеют заряды, противоположные зарядам коллоидальных частичек, т. е. коллоиды с отрицательным зарядом частичек будут коагулироваться катионами, коллоиды же с положительным зарядом — анионами. А так как в почве преобладают отрицательно заряженные коллоиды, то коагуляция их может происходить главным образом под воздействием положительно заряженных катионов почвенного раствора. Различные катионы в зависимости от их валентности и атомного веса обладают разной величиной заряда, а потому и коагулирующая способность их будет неодинакова.
Одновалентные катионы коагулируют слабее двухвалентных; двухвалентные — слабее, чем трехвалентные. По степени возрастания коагулирующей способности наиболее часто встречающиеся в почвенном растворе катионы располагаются в следующем порядке: Nа+, NН4+, К+, Н+, Мg++, Са++, А1+++, Fе+++.