Дисперсні системи
 
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
 

Дисперсні системи

Дисперсні системи, утворення з двох або більшого числа фаз (тіл) з сильно розвиненою поверхнею розділу між ними. У Д. с. принаймні одна з фаз — дисперсна фаза — розподілена у вигляді дрібних часток (кристалів, ниток, плівок або пластинок, крапель, бульбашок) в іншій, суцільний, фазі — дисперсійному середовищу. Д. с. по основній характеристиці — розмірам часток або (що те ж саме) дисперсності (визначуваній відношенням загальній площі міжфазної поверхні до об'єму дисперсної фази) — діляться на грубо (низько) дисперсні і тонко (високо) дисперсні, або колоїдні системи (колоїди). У грубодисперсних системах частки мають розмір від 10 -4 см і вище, в колоїдних — від 10 -4 —10 -5 до 10 -7 см . По агрегатному стану дисперсійного середовища розрізняють газодисперсні системи — аерозолі (тумани, дими), пил ; жідкодісперсниє — золи, суспензії, емульсії, піни ; твердодісперсниє — стеклообразниє або кристалічні тіла з включеннями найдрібніших твердих часток, капіж рідини або бульбашок газу (див. таблиці.). Пил, суспензії, ліофобні емульсії (див. Ліофільні і ліофобні колоїди ) — грубодисперсні системи; як правило (за наявності різниці щільності), вони седиментаційний нестійкі, тобто їх частки осідають під дією сили тяжіння або спливають. Золи — типові високодисперсні колоїдні системи, частки дисперсної фази яких ( міцелли ) беруть участь в броунівському русі і тому седиментаційний стійкі. Рідкі і тверді піни, ті, що складаються з газових вічок-бульбашок, розділених тонкими прошарками безперервної фази, представляють особливу групу структурованих комірчастих систем (див. нижчий).

загрузка...

  По інтенсивності молекулярної взаємодії фаз розрізняють ліофільні і ліофобні Д. с. У ліофільних системах молекулярна взаємодія між фазами досить великий і питома вільна поверхнева енергія ( поверхневе натягнення ) на міжфазному кордоні дуже мала. Ліофільні системи утворюються мимоволі (спонтанно) і мають гранично високу дисперсність. У ліофобних системах взаємодія між молекулами різних фаз значно слабкіша, ніж в разі ліофільних систем; міжфазне поверхневе натягнення велике, унаслідок чого система проявляє тенденцію до мимовільного укрупнення часток дисперсної фази (див. Коагуляція і Коалесценція ). Обов'язкова умова існування ліофобних Д. с. — наявність стабілізаторів, речовин, які адсорбуються на поверхні розділу фаз і утворюють захисні шари, що перешкоджають зближенню часток дисперсної фази.

  Д. с. можуть бути безструктурними (свободнодісперснимі) і структурованими (связнодісперснимі). Структуровані Д. с. пронизані сіткою-каркасом із сполучених між собою часток (крапель, бульбашок) дисперсної фази, унаслідок чого володіють деякими механічними властивостями твердих тіл (детальніше за див.(дивися) Дисперсна структура, Гелі ). Характерна особливість Д. с. — висока вільна енергія як наслідок сильний розвиненій міжфазній поверхні; тому Д. с. зазвичай (окрім ліофільних Д. с.) термодинамічно нестійкі. Вони володіють підвищеною адсорбційною здатністю хімічною, а інколи і біологічною активністю. Д. с. — основний об'єкт вивчення колоїдній хімії .

  Д. с. широко поширені в природі, техніці і побуті. Прикладами Д. с. можуть служити гірські породи, грунти, грунти, дими, хмари, атмосферні осідання, рослинні і тваринні тканини; будівельні матеріали, фарби, миючі засоби, волокнисті вироби, найважливіші харчові продукти і багато ін.

  Класифікація дисперсних систем за агрегатним станом фаз

Дисперсійна

середовище

Дисперсна фаза

газова

рідка

тверда

Газова

Дисперсні систе-
ми не утворюються

Тумани

Дими, пил

Рідкий

Піни

Емульсії

Суспензії

Золи (колоїдні «розчини»)*

Тверда

Аерогелі (пористі тіла)

Рідкі включення в твердих тілах

Тверді золи (рубінове скло)

  * Гранично високодисперсні системи (золи) інколи важко класифікувати по агрегатному стану дисперсної фази.

  Літ . див.(дивися) при ст. Колоїдна хімія .