Классификация дисперсных систем - Общая характеристика дисперсных систем и методы их получения

Рассматривается классификация именно дисперсных систем, т. к. коллоидные растворы являются видом дисперсных систем.

Следует отметить, что коллоидная система - это лишь одно из состояний нахождения вещества в другом веществе, это не постоянное свойство вещества. Например, сахар или каменная соль (NaCl) при растворении в воде образуют истинные растворы, а в керосине или в бензоле образуют коллоидные растворы (т. к. в этих растворителях практически нерастворимы).

Существует несколько классификаций по различным признакам.

I. по топографическому строению

Пленочно-дисперсные волокнисто дисперсные корпускулярно дисперсные

или или или

ламинарные фибриллярные корпускулярные

Представим себе кубик какого-либо вещества, который будем разрезать параллельно одной из его плоскостей, затем полученные пластинки нарежем на палочки, а последние на кубики. В результате такого диспергирования (дробления) получаются следующие системы:

II. по степени дисперсности (табл. 1)

Таблица 1

Классификация корпускулярно дисперсных систем по степени дисперсности

Системы

Раздробленность вещества

Поперечник частиц, м

Степень дисперсности D, см-1

Число атомов в одной частице

Грубодисперсные

(микрогетерогенные)

Макроскопическая

10-2 - 10-4

1 - 102

> 1018

Микроскопическая

10-4 - 10-6

102 - 105

> 109

Предельно высоко дисперсные (ультра

Микрогетерогенные)

Коллоидная

10-7 - 10-9

105 - 107

109 - 103

Молекулярные и ионные (истинные растворы)

Молекулярная и ионная

10-9 - 10-10

>107

< 103

III. по агрегатному состоянию (табл.2)

Тип дисперсной системы принято обозначать двумя буквами, первая относится к дисперсной фазе (д. ф.), а вторая - к дисперсионной среде (д. с.).

Таблица 2. Классификация по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Д. ф. /д. с.

Тип системы

Примеры

Т1/Т2

Твердые коллоидные растворы

Минералы, цветные стекла, рубин, сплавы

Ж/Т

Гели, коллоиднодисперные системы

Почва, жемчуг, клетки

Г/Т

Пористые системы

Пемза, кирпич, туфы, пенобетоны, пенопласты, активированный уголь

Т/Ж

Грубодисперсные - малоконцентрированныесуспензии (взвесь) и концентрированные - пасты

Взмученная глина в воде, пасты

Коллоиднодисперсные-лиозоли, гели

Золи металлов

Ж1/Ж2

Грубодисперсные - эмульсии

Капли масла в воде

Коллоиднодисперсные - лиозоли

Молоко, майонез

Г/Ж

Грубодисперсные - пены, газовые эмульсии (при малой концентрации д. ф.)

Пены мыльные, противопожарные

Т/Г

Грубодисперсные аэрозоли

Пыль, дым, смог

Коллоиднодисерсные аэрозоли

Аэрозоли

Ж/Г

Грубодисперсные и коллоиднодисперсные аэрозоли

Туман, облака

Т - твердое, Ж - жидкое, Г - газообразное агрегатное состояние.

IV. по однородности размеров частиц

Монодисперсные - все частицы дисперсной фазы имеют одинаковые размеры

Полидисперсные - частицы дисперсной фазы неодинакового размера

V. по наличию взаимодействия между частицами д. ф.:

Свободнодисперсные

Связнодисперсные

- частицы д. ф. не имеют контактов, участвуют в беспорядочном тепловом движении, свободно перемещаются под действием силы тяжести;

- возникают при контакте частиц д. ф., приводящем к образованию структуры в виде каркаса или сетки, такое структурирование называется - Гель;

Твердообразны;

- они текучи;

Примеры: порошки, концентрированные эмульсии и суспензии (пасты), пены.

Примеры: аэрозоли, лиозоли, разбавленные суспензии и эмульсии.

Отдельно выделяют Капиллярнодисперсные системы - это системы, в которых частицы дисперсной фазы образуют сплошную массу, частицы дисперсионной среды ее пронизывают как поры или капилляры. Примером капиллярнодисперных систем могут быть древесина, мембраны, диафрагмы, кожа, бумага, картон, ткани.

Среди всего множества дисперсных систем особый интерес представляют коллоидные растворы или золи (от латинского "solutio" - раствор), которые рассматриваются в курсе изучения дисциплины "коллоидная химия".

Коллоидные растворы - это высокодисперсные системы с жидкой дисперсной средой. Коллоидные частицы называются Мицеллами (ядро с адсорбционным и диффузионным слоями).

Наличие одноименного заряда у всех гранул является важным фактором устойчивости. Заряд препятствует слипанию и укрупнению коллоидных частиц.

Дисперсная система коллоидный раствор

При добавлении к золям электролитов происходит уменьшение зарядов гранул, что приводит к слипанию частиц. Соединение коллоидных частиц в более крупные агрегаты называется Коагуляция. В результате коагуляции частицы могут или выпасть в осадок под влиянием силы тяжести - это процесс Седиментации, или образовать полутвердую упругую массу - гель или студень.

Пример сложной коллоидной системы: молоко. Составные части: вода, жир, казеин и молочный сахар: жир в виде эмульсии: при стоянии поднимается кверху > сливки; казеин в виде коллоидного раствора: самопроизвольно не выделяется, но при подкислении уксусом осаждается > творог или в естественных условиях казеин выделяется при скисании молока; молочный сахар в виде молекулярного раствора: выделяется лишь при испарении воды.

Еще примеры коллоидных систем: протоплазма живых клеток, кровь, сок растений - это золи.

Похожие статьи




Классификация дисперсных систем - Общая характеристика дисперсных систем и методы их получения

Предыдущая | Следующая