АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология
|
Свойства дисперсных систем
Дисперсными называют такие системы, в которых одно или несколько веществ в виде мелких частиц распределены в другом веществе.
При этом распределяемое вещество принято называть дисперсной фазой, а вещество, в котором происходит распределение, – дисперсионной средой.
Дисперсионная среда и дисперсная фаза могут быть в различных агрегатных состояниях.
Дисперсные системы можно классифицировать по степени их дисперсности и устойчивости (табл. 1), а также по агрегатному состоянию фаз, так как и дисперсионная среда, и дисперсная фаза могут быть газообразными, жидкими или твёрдыми (табл. 2).
Таблица 1
Классификация дисперсных систем и растворов
Дисперсные системы
| Размеры частиц дисперсной фазы
| Свойства системы
| Грубодисперсные (суспензии, взвеси)
| d ≥10–5м
(≥ 10 мкм)
| Неустойчивы
| Микрогетерогенные
(суспензии, эмульсии)
| 10–7– 10–5м
(0,1 – 10 мкм)
| Неустойчивы
| Тонкодисперсные или лиозоли
(коллоидные растворы)
| 10–9 ≤ d ≤ 10–7 м
(1 – 100 нм)
| Устойчивы,
микрогетерогенны
| Молекулярно-дисперсные, истинно-дисперсные (истинные растворы)
| 10–10 ≤ d ≤ 10–9 м
(0,1 – 1 нм)
| Устойчивы,
гомогенны
|
Г. Фрейндлих предложил называть системы со слабым взаимодействием между дисперсной фазой и дисперсионной средой лиофобными коллоидами (золями), с сильным взаимодействием – лиофильными. Если дисперсионной средой является вода, то системы называются соответственно гидрофобными и гидрофильными. Ещё в начале XX в. было обнаружено, что лиофобные коллоиды являются необратимыми (после удаления дисперсионной среды они самопроизвольно не способны диспергироваться и давать золь), а лиофильные – обратимыми системами (способны самопроизвольно растворяться). Если в коллоидной системе существуют устойчивые связи между частицами дисперсной фазы, то такие системы называют связаннодисперсными (гели), в случае отсутствия связей – свободнодисперсными (коллоидные растворы).
Аэрозолями (от греч. аеr – воздух и лат. solutio – раствор) называют дисперсные системы с газообразной дисперсионной средой. В зависимости от агрегатного состояния различают: туманы – аэрозоли с жидкой дисперсной фазой; дымы, пыли – аэрозоли с твёрдой дисперсной фазой; смоги (от англ. smoke – дым, fog – туман) – аэрозоли со смешанной дисперсной фазой.
Размеры частиц дисперсной фазы аэрозолей в соответствии с классификацией дисперсных систем колеблются в пределах от 10–7 до 10–9 м. Но очень часто к аэрозолям относят и более грубодисперсные системы с размерами частиц от 10–4 до 10–6 м, которые более правильно следовало бы называть аэроэмульсиями и аэросуспензиями.
Таблица 2
Типы дисперсных систем
Агрегатное состояние
| Типы дисперсных систем
| Примеры
| дисперсионной
среды
| дисперсной фазы
| Газ
| Жидкость
| Аэрозоли
| Облака, туман, попутный газ с капельками нефти, карбюраторная смесь в двигателях внутреннего сгорания (капельки бензина в воздухе)
| Твёрдая
| Дым, пыль в воздухе, смог, самумы (песчаные и пыльные бури)
| Жидкость
| Газ
| Газовые эмульсии, пены
| Взбитые сливки, мыльная пена, газированные напитки
| Жидкость
| Эмульсии
| Молоко, сливочное масло, маргарин, кремы, майонез, жидкие среды организма (плазма крови, лимфа, пищеварительные соки), жидкое содержимое клеток (цитоплазма, кариоплазма)
| Твёрдая
| Золи, лиозоли, суспензии
| Краски, речной и морской ил, взвешенные в воде строительные растворы, пасты (кисели, студни, клеи, агар-агар)
| Твёрдая
| Газ
| Твёрдые пены
| Снежный наст с пузырьками воздуха в нём, почва, текстильные ткани, кирпич, пенобетон (пенопласт, пемза), керамика, полиуретан, поролон, пористый шоколад, порошки, хлеб
| Жидкость
| Твёрдые эмульсии, гели
| Желе, желатин, косметические и медицинские средства (мази, тушь, помада), влажная почва, вода в парафине, жемчуг, цеолиты, минералы с жидкими включениями (галит)
| Твёрдая
| Твёрдые золи
| Горные породы, цветные стёкла, драгоценные камни, некоторые сплавы металлов, золь золота в стекле
| Суспензиями (от лат. suspensio – подвешивание) называют микрогетерогенные системы с жидкой дисперсионной средой и дисперсной фазой, состоящей из твёрдых частиц. Размеры частиц дисперсной фазы суспензий находятся в пределах от 10–4 до 10–6 м. Суспензии получают конденсационным и диспергационным методами. В зависимости от концентрации дисперсной фазы различают разбавленные и концентрированные суспензии – пасты. Из-за больших размеров частиц дисперсной фазы броуновское движение, диффузия и осмотическое давление у суспензий практически отсутствуют. На границе раздела фаз возможно образование двойного электрического слоя. Суспензии – кинетически неустойчивые системы: частицы дисперсной фазы оседают под действием собственной силы тяжести.
Эмульсиями (от лат. emulgeo – выдаиваю) называют микрогетерогенные системы, у которых дисперсная фаза и дисперсионная среда представляют собой несмешивающиеся жидкости. Размеры частиц находятся в пределах от дисперсной фазы 10–4 до 10–6 м.
Коллоидные растворы – это гетерогенные системы, состоящие из двух и более фаз. Одна фаза представляет собой растворитель (дисперсионная среда), а другая или другие фазы состоят из мелких частиц размером 1-100 нм, которые равномерно распределены в растворителе, представляя дисперсную фазу.
Коллоидные растворы часто называют золями (лиозолями). Золь – тонкодисперсная система с жидкой дисперсионной средой. Застывший золь, превратившийся полностью в довольно плотную студнеобразную массу, называют гелем, который обладает некоторыми свойствами твёрдых тел (способностью сохранять форму, прочность, упругость).
Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 719 | Нарушение авторских прав
|