Классификация дисперсных систем

Лекция №8. Дисперсные системы. Коллоидные растворы.

Дисперсными системами называются системы, в которых одно вещество распределено в другом в виде частиц различных размеров. Слово “дисперсный” переводиться, как рассеянный, раздробленный.

Любая дисперсная система состоит по меньшей мере из двух частей — дисперсной фазы в виде совокупности мельчайших час­тиц вещества и дисперсионной среды, в которой распределена дисперсная фаза.

Свойства дисперсных систем в значительной степени зависят от размера частиц дисперсной фазы, т.е. от степени измельчения – степени дисперсности дисперсной фазы. Степень дисперсности D есть величина, обратная размерам частиц, и количественно харатеризуется удельной поверхностью S. Под удельной поверхностью понимают отношение общей поверхности дисперсной фазы S к ее объему V:

Классификация дисперсных систем

1. По степени дисперсности различают грубодисперсные системы (взвеси) с размером частиц более 100 нм [более10^-5 см] и тонкодисперсные (коллоидные) с размером частиц от 1 до 100 нм [10^-7 – 10^-5 см].

Коллоидный раствор – это гетерогенная система, в которой граница раздела фаз может быть обнаружена только оптическим микроскопом. Предельным случаем тонкодисперсных систем являются истинные растворы.

Истинный раствор – это гомогенная однофазная система, в которой нет поверхности раздела, с размером частиц менее 1 нм, т.е. она состоит из отдельных ионов и молекул.

Можно сравнить: дисперсионная среда похожа на растворитель, а дисперсная фаза – на растворенное вещество.

2. По интенсивности взаимодействия частиц дисперсной фазы и дисперсионной среды дисперсные системы делятся на две группы: лиофильные и лиофобные.

Лиофильные системы характеризуются тем, что молекулы дисперсионной среды в значительной степени взаимодействуют с частицами дисперсной фазы (сольватируются), образуя вокруг нее оболочку. Эти системы характеризуются низким значением поверхностного натяжения и имеют предельно высокую дисперсность. К таким системам относятся растворы ВМС (например, желатин, целлюлоза, крахмал и т.д.).

Лио­фобные системы не образуют сольватной оболочки из дисперсион­ной среды вокруг частиц дисперсной фазы. В таких системах взаимодействие между частицами различных фаз значительно слабее. Значение межфазного поверхностного натяжения велико, вследствие чего система проявляет тенденции к самопроизвольному укрупнению частиц дисперсной фазы. Такие системы образуют неорганические и органические вещества плохо растворимые в данной среде.

3. По агрегатному состоянию дисперсионной среды и дисперсной фазы.

Дисперсная фаза	Дисперсионная среда	Условное обозначение	Примеры дисперсных систем
Жидкость	Газ	ж/г	Туман, облака, жидкие аэрозоли
Твердое тело	Газ	т/г	Дым, пыль, твердые аэрозоли
Газ	Жидкость	г/ж	Пены, газовые эмульсии
Жидкость	Жидкость	ж/ж	Эмульсии (молоко, латекс)
Твердое тело	Жидкость	т/ж	Суспензии, коллоидные растворы, гели, пасты
Газ	Твердое тело	г/т	Твердые пены, пористые тела (пенопласты, силикагель, пемза)
Жидкость	Твердое тело	ж/т	Жемчуг, опал
Твердое тело	Твердое тело	т/т	Цветные стекла, сплавы