Дисперсными системами называют системы, состоящие из частиц одной фазы, распределенных в другой.
Измельчение вещества одной фазы в другой называют диспергированием.
Понятие “дисперсный” происходит от латинского “dispersus”- раздробленный.
Это может быть твердое вещество, измельченное в жидком или газообразном.
Фазу, состоящую из частиц раздробленного вещества, называют дисперсной фазой, а среду, в которой распределены частицы – дисперсионной средой.
Любая дисперсная система, независимо от агрегатного состояния вещества, состоит из дисперсной фазы и дисперсионной среды.
Одним из характерных признаков дисперсной системы является гетерогенность, которая указывает на наличие межфазной поверхности.
Дисперсные системы имеют сильно развитую межфазную поверхность.
Ко второму признаку дисперсных систем относится размер частиц или величина, ему обратная – дисперсность. Чем меньше размер частиц, тем больше дисперсность.
Таким образом, для всех дисперсных систем характерны два основных признака:
1. Дисперсность, т.е. высокая раздробленность;
2. Гетерогенность (неоднородность), система состоит
из 2-х и более фаз.
С уменьшением размера частиц при дроблении вещества увеличивается удельная поверхность, т.е. поверхность, приходящаяся на единицу объема дисперсного вещества.
Данные табл. 1.1 показывают, как изменяется удельная поверхность 1см3 вещества при дроблении его на частицы (кубики) меньшего размера.
Таблица 1.1
Изменение удельной поверхности
при дроблении 1см3 вещества
|
Длина грани кубика, см |
Число кубиков |
Удельная поверхность, см2 |
|
1 |
1 |
6 |
|
1·10-1(1мм) |
1·103 |
60 |
|
1·10-3 |
1·109 |
6·103 |
|
1·10-5(0,1мкм) |
1·1015 |
6·105 |
|
10·10-7(1нм) |
1·1021 |
6·107 |
Благодаря высокой удельной поверхности дисперсных систем, в них наиболее сильно проявляются поверхностные явления, протекающие на границе раздела фаз и определяющие их особые свойства.
Особенно важной характеристикой коллоидной системы служит удельная поверхность дисперсной частицы: отношение поверхности частицы к ее объему.
Другими словами, основной признак коллоидной системы состоит в размерном факторе.
Однако Липатов С.М. подчеркивал, что степень дисперсности есть только один из главных признаков коллоидного состояния и многие свойства этих систем являются функцией их степени дисперсности.
Липатовым С.М. дана строгая критика подхода к коллоидным системам только на основе их дисперсности без учета совокупности признаков, характерных для коллоидного состояния.
К одному из таких признаков относятся поверхностные явления, играющие определяющую роль в свойствах дисперсных систем.
В соответствии с Воюцким, к коллоидным системам относят такие, у которых поперечный размер частицы (для сферических – диаметр, а для частиц, имеющих форму куба – ребро куба) находятся в пределах 1-100 нм (10-7-10-5 см).
Верхний предел обусловлен тем, что при дальнейшем дроблении частицы в системе будут находится уже отдельные молекулы, а не их агрегаты т.е. теряется свойство фазы.
Нижний предел дисперсности определяется снижением интенсивности теплового движения частиц с поперечным размером более 100 нм.
В курсе коллоидной химии рассматриваются обычно и более грубодисперсные системы, называемые микрогетерогенными, поскольку свойства таких систем во многом совпадают со свойствами коллоидных систем.
К микрогетерогенным системам относят порошки, эмульсии, пены и др., имеющие большое практическое значение. В этих системах решающий вклад в свойства вносят поверхностные явления.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему