Дисперсна структура
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Дисперсна структура

Дисперсна структура, неврегульована просторова сітка в дисперсній системі (каркас), утворена частками дисперсної фази, сполученими молекулярними силами різної природи. Формування Д. с. супроводиться загущенням (зростанням структурної в'язкості) або твердінням спочатку рідкої системи. Структурна сітка може займати при цьому від декількох сотих доль % до декількох десятків % від об'єму системи, а в деяких випадках заповнювати практично весь об'єм. По характеру зв'язки між частками розрізняють коагуляційні і конденсаційні Д. с. Коагуляційні Д. с. виникають в процесі коагуляції часток дисперсної фази або при збільшенні міри об'ємного заповнення ними дисперсної системи. У коагуляційних Д. с. з'єднання часток здійснюється через тонкий прошарок рідкого дисперсійного середовища унаслідок дії слабких міжмолекулярних (ван-дер-ваальсових) сил тяжіння. Такі Д. с. володіють малою міцністю, пластичністю, деякою еластичністю і тиксотропією, тобто здатністю мимоволі і оборотно відновлюватися після механічного руйнування — в результаті зіткнення часток в броунівському русі . Ліогелі (див. Гелі ) і різного роду пасти мають Д. с. типово коагуляційного типа.

загрузка...

  Конденсаційні Д. с. формуються в процесі виділення нової фази з пересиченої пари, розплавів і розчинів. Найдрібніші частки нової (дисперсною) фази, виникнувши в надрах гомогенного середовища, збільшуються в розмірах, зростаються і утворюють структурну сітку з міцними фазовими, або когезійними (див. Когезія ), контактами. Така Д. с. може бути пружно-крихкою або еластичною (залежно від механічних властивостей складової її фази), але вона позбавлена пластичності і тиксотропії, тобто руйнується необоротний. Якщо нова фаза виділяється у вигляді кристалів, які в процесі зростання зростаються або переплітаються, то утворена ними Д. с. називається кристалізаційною або конденсационно-крісталлізационной. Такі, наприклад, Д. с., що виникають при взаємодії мінеральних терпких речовин — цементов — з водою. Кераміка і металокераміка (кермети) також відносяться до Д. с. конденсационно-крісталлізационного типа. До них зараховують і гранично щільні Д. с. дрібнозернистих твердих тіл, що закристалізовувалися з розплаву, наприклад ситалли — стекла, що закристалізовувалися. Виникнення конденсаційних Д. с. з пересичених розчинів полімерів може йти двома шляхами: через проміжну стадію утворення коацерватних крапель (див. Коацервація ) з підвищеним вмістом полімеру і через освіту в еластичному полімерному холодці крапельок розбавленого розчину, подібних до вакуолям. У 1-м-коді випадку збіднення розчинником і часткова коалесценція крапель, що перейшли у високоеластичний стан, приводять до виникнення сітчастої структури зрощення. Аналогічні структури утворюються з кулевидних полімерних часток при желатинізації латексу, наприклад у виробництві губчастих гум, або з часток молочного жиру при здобутті вершкового масла. У 2-м-коді випадку розростання і злиття один з одним «вакуолей» створює систему зв'язних каналів; одночасно в результаті синерезису відбувається збіднення розчинником фази холодцю і виникає структурна сітка комірчастого типа. Видалення розчинника з полімерної Д. с. конденсаційного типа (так званого псевдогелю) дає полімерні ксерогелі, що представляють практичний інтерес у виробництві тонкопорістих матеріалів: мембранних фільтрів, штучної шкіри, макропористих іонообмінних смол і т.д.

  Природні і штучні матеріали, наприклад деякі гірські породи, наповнені пластмаси і гуми, можуть мати і складну коагуляційно-конденсаційну структуру. Дослідження і направлений синтез Д. с. із заданими властивостями — предмет спеціальної галузі науки — физико-хімічної механіки .

  Літ.: Ребіндер П. А., Влодавец І. Н., Физико-хімічна механіка пористих і волокнистих дисперсних структур, в кн.: Проблеми физико-хімічної механіки волокнистих і пористих дисперсних структур і матеріалів, Рига, 1967, с. 5—40; Воюцкий С. С., Курс колоїдної хімії, М., 1964, с. 334—40, 533—44.

  Л. А. Шиц.