ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ
образования
из двух или большего числа фаз (тел) с сильно развитой поверхностью раздела
между ними. В Д. с. по крайней мере одна из фаз - дисперсная фаза -распределена
в виде мелких частиц (кристалликов, нитей, плёнок или пластинок, капель,
пузырьков) в другой, сплошной, фазе - дисперсионной среде. Д. с. по основной
характеристике - размерам частиц или (что то же самое) дисперсности
(определяемой
отношением общей площади межфазной поверхности к объёму дисперсной фазы)
- делятся на грубо (низко) дисперсные и тонко (высоко) дисперсные, или
коллоидные
системы (коллоиды). В грубодисперсных системах частицы имеютразмер
от 10-4 см и выше, в коллоидных - от 10-4-10-5
до 10-7 см. По агрегатному состоянию дисперсионной среды
различают газодисперсные системы - аэрозоли
(туманы, дымы), пыль;
жидкодисперсные
- золи, суспензии, эмульсии, пены, твёрдо дисперсные -стеклообразные
или кристаллич. тела с включениями мельчайших твёрдых частиц, капель жидкости
или пузырьков газа (см. табл.). Пыль, суспензии, лио-
Классификация дисперсных систем по агрегатному
состоянию фаз фобные эмульсии (см. Лиофилъные и лиофобные коллоиды)
-
грубодисперс-ные системы; как правило (при наличии разности плотностей),
они седиментацион-но неустойчивы, т. е. их частицы оседают под действием
силы тяжести или всплывают.
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
* Предельно высокодисперсные системы (золи)
иногда трудно классифицировать по агрегатному состоянию дисперсной фазы.
Золи - типичные высокодисперсные коллоидные
системы, частицы дисперсной фазы к-рых (мицеллы) участвуют в броуновском
движении и потому седиментационно устойчивы. Жидкие и твёрдые пены,
состоящие из газовых ячеек-пузырьков, разделённых тонкими прослойками непрерывной
фазы, представляют особую группу структурированных ячеистых систем (см.
ниже).
По интенсивности молекулярного взаимодействия
фаз различают лиофильные и лиофобные Д. с. В лиофильных системах молекулярное
взаимодействие между фазами достаточно велико и удельная свободная поверхностная
энергия (поверхностное натяжение) на меж фазной границе очень мала.
Лиофильные системы образуются самопроизвольно (спонтанно) и имеют предельно
высокую дисперсность. В лиофобных системах взаимодействие между молекулами
различных фаз значительно слабее, чем в случае лиофильных систем; межфазное
поверхностное натяжение велико, вследствие чего система проявляет тенденцию
к самопроизвольному укрупнению частиц дисперсной фазы (см. Коагуляция
и Коалесценция). Обязательное условие существования лиофобных Д. с.-
наличие стабилизаторов, веществ, к-рые адсорбируются на поверхности раздела
фаз и образуют защитные слои, препятствующие сближению частиц дисперсной
фазы.
Д. с. могут быть бесструктурными (свободно
дисперсными) и структурированными (связнодисперсными). Структурированные
Д. с. пронизаны сеткой-каркасом из соединённых между собой частиц (капель,
пузырьков) дисперсной фазы, вследствие чего обладают нек-рыми ме-ханич.
свойствами твёрдых тел (подробнее см. Дисперсная структура, Гели). Характерная
особенность Д. с.- высокая свободная энергия как следствие сильно развитой
межфазной поверхности; поэтому Д. с. обычно (кроме лиофильных Д, с.) термодинамически
неустойчивы. Они обладают повышенной адсорбционной способностью, химической,
а иногда и биологич. активностью. Д. с.- основной объект изучения коллоидной
химии.
Д. с. широко распространены в природе,
технике и быту .Примерами Д. с. могут служить горные породы, грунты, почвы,
дымы, облака, атмосферные осадки, растительные и животные ткани; строительные
материалы, краски, моющие средства, волокнистые изделия, важнейшие пищевые
продукты и мн. др.
Лит. см. при ст. Коллоидная химия.
А Б В Г Д Е Ё 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