РЕФЕРАТ Тема : ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Все химические вещества существуют в земной природе преимущественно в составе различных дисперсных систем. Дисперсные системы – это многокомпонентные гетерофазные смеси различного агрегатного состояния, состоящие из сплошной, непрерывной фазы (дисперсионной среды), и прерывистой дисперсной фазы в виде частиц различного размера, формы и агрегатного состояния. Дисперсные системы в природе чрезвычайно распространены и многообразны. Практически любая реальная система химических веществ является дисперсной. Например, земная атмосфера, природные воды, почва, грунты, различные изделия и материалы и др. относятся к дисперсным системам. В этой связи любая классификация не может полностью охватить всё многообразие дисперсных систем, существующих в природе и используемых в технологической практике. Существуют различные способы классификации дисперсных систем. В качестве наиболее характерных признаков можно выделить: 1) размер частиц дисперсной фазы; 2) агрегатное состояние частиц дисперсной фазы и дисперсионной среды; 3) форма частиц дисперсной фазы; 4) интенсивность межфазового взаимодействия; 5) наличие структурообразования между частицами дисперсной фазы. 1.1. Классификация дисперсных систем по размеру частиц дисперсной фазы Дисперсность (от лат. dispersus – рассеянный, рассыпанный) – характеристика размеров частиц в дисперсных системах. Дисперсность D обрат- 5 но пропорциональна среднему диаметру частиц α 1 , м a 1 D и определяется удельной поверхностью Sуд, т.е. отношением общей поверхности частиц к единице объема (или иногда массы) дисперсной фазы: 1 12 V S Sуд или 1 12 m S Sуд , (1) где S12 – поверхность   между фазами 1 и 2; V1 – объем дисперсной фазы; m1 – масса дисперсной фазы. В зависимости от степени дисперсности и особенностей поведения все дисперсные системы обычно подразделяют на молекулярные, высокодисперсные и грубодисперсные. Зависимость удельной поверхности системы Sуд от размера ее частиц α представлена на рис

Видно, что переход от грубодисперсных систем к молекулярным непрерывен и границы между ними условны. Однако, каждый из типов этих систем качественно вполне специфичен. Sуд 10-9 10-7 10-5 α, м Молекулярно-дисперсные системы Высокодисперсные (коллоидные) системы Микрогетерогенные системы Грубодисперсные системы 1 100 1000нм Рис. 1. Зависимость удельной поверхности системы от размера ее частиц 6 Основным объектом изучения коллоидной химии являются высокодисперсные (ультрамикрогетерогенные) системы, в которых частицы дисперсной фазы имеют размеры 10-9 – 10-7 м (1–100 нм). Их особенностью и характерными признаками являются гетерогенность и высокая дисперсность. Эти системы обладают самой большой удельной межфазной поверхностью, величина которой составляет десятки и сотни квадратных метров на один грамм дисперсной фазы. В этой связи они обладают избытком поверхностной энергии более высоким, чем грубодисперсные системы. По традиции их называют коллоидно- дисперсными или просто коллоидными системами. Кроме них к числу объектов коллоидной химии относят также тонкопористые тела, микрогетерогенные и грубодисперсные системы. Тонкопористые тела характеризуют пористостью – понятием, аналогичным дисперсности. Примером микрогетерогенных систем являются порошки, суспензии, эмульсии, пены и ряд других систем, имеющих огромное практическое значение. Молекулярно-дисперсные системы (истинные растворы, а также смеси газов) гомогенны, удельная поверхность в них отсутствует, поскольку отдельные молекулы фазовой поверхностью не обладают. К числу объектов коллоидной химии они не относятся