Классификацию дисперсных систем проводят на основе различных признаков, а именно: по размеру частиц, по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды, по характеру взаимодействия частиц дисперсной фазы и дисперсионной среды.
Классификация по размеру частиц
(дисперсности)
При этой классификации используется понятие дисперсность или степень дисперсности Д – это мера раздробленности вещества.
;
где а – размер частицы (диаметр или длина ребра), м-1.
С другой стороны, для характеристики степени раздробленности служит величина удельной поверхности Sуд – отношение поверхности частицы к ее объему V или массе m:
Sуд и Д связаны между собой прямопропорциональной зависимостью:
К – коэффициент пропорциональности.
Физический смысл понятия «удельная поверхность» - это суммарная поверхность всех частиц, общий объем которых составляет 1 м3 или общая масса которых равна 1 кг.
По дисперсности системы делят на три типа:
 |
 |
||
|
грубодисперсные (грубые взвеси, эмульсии, порошки) Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к
профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные
корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.
|
коллоидно-дисперсные (золи) |
молекулярные или ионные растворы |
|
размер частиц (радиус), м |
||
|
10-4 – 10-7 |
10-7 – 10-9 Основной объект изучения коллоидной химии. Здесь изучаются не ионы и молекулы, а агрегаты, состоящие из обычных молекул – мицеллы (макромолекулы) от 100 до 1 нм. кишечная палочка 3×10-6м вирус гриппа 10-7м золь золота 10-8 м |
менее 10-9 Это истинные растворы – наиболее изучены. Системы равновесные, термодинамически устойчивые. |
По мере изменения размеров частиц изменяются кинетические, оптические, каталитические и другие свойства:
|
не прозрачны, отражают свет; не проходят через фильтр; гетерогенны; видны в оптический микроскоп; оседают или всплывают. |
прозрачны, опалесцирующие – рассеивают свет; фильтруются; гетерогенны; видны в электронный микроскоп; оседают постепенно. |
прозрачны; фильтруются; гомогенны; не видны в современные микроскопы. |
Это деление условно и границы между ними приблизительные.
Дисперсные системы с частицами коллоидных размеров называют золями. Частицы в коллоидных системах распределяются по всему объему жидкости или газа.
Классификация по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды
Три агрегатных состояния (твердое, жидкое, газообразное) позволяют выделить девять типов дисперсных систем. Их обозначают дробью, числитель которой указывает на агрегатное состояние дисперсной фазы, а знаменатель – дисперсионной среды.
Таблица 1.2
Классификация дисперсных систем по
агрегатному состоянию
|
Дисперсионная среда |
Дисперсная фаза |
Условное обозначение |
Название системы и примеры |
|
Твердая |
Твердая
Жидкая
Газообразная |
Т/Т
Ж/Т
Г/Т |
Твердые гетерогенные системы: минералы, сплавы, бетон, цветные смеси, композиционные материалы. Капиллярные системы: почвы, грунты, жидкость в пористых телах, опал, жемчуг, хризокола. Пористые тела: пемза, силикагель, активные угли. |
|
Жидкая |
Твердая
Жидкая Газообразная |
Т/Ж Ж/Ж Г/Ж |
Суспензии и золи: пасты, взвеси, ил, пульпа. Эмульсии: нефть, кремы, молоко. Газовые эмульсии: пены. |
|
Газообразная |
Твердая
Жидкая Газообразная |
Т/Г
Ж/Г Г/Г |
Аэрозоли: (пыли, дымы), порошки. Аэрозоли: туманы, облака. Коллоидные системы отсутствуют. |
Системы с газовой дисперсионной средой независимо от природы газа называют аэрозолями.
Системы с жидкой средой – лиозолями. В зависимости от природы жидкости лиозоли делят на гидрозоли, органозоли, бензозоли и т.д.
Из табл. 1.2 видно, что все дисперсные системы по кинетическим свойствам дисперсной фазы делятся на два класса: свободнодисперсные системы, в которых дисперсная фаза подвижна, и связнодисперсные системы – системы с твердой дисперсионной средой, в которой частицы дисперсной фазы не могут свободно передвигаться.
Классификация по степени взаимодействия дисперсной фазы с дисперсионной средой
По взаимодействию дисперсной фазы с дисперсионной средой различают системы:
- Лиофильные (если дисперсионная среда вода – гидрофильные). Системы в которых сильно выражено взаимодействие частиц дисперсной фазы с растворителем (от греческого «лио» – растворяю; «филиа» - любовь). Системы термодинамически устойчивы. Дисперсная фаза в таких средах может подвергаться самопроизвольному диспергированию. Дисперсии некоторых глин; поверхностно-активные вещества (ПАВ); растворы высокомолекулярных веществ.
- Лиофобные (гидрофобные). Дисперсная фаза слабо взаимодействует с дисперсионной средой. («лио» - растворяю; «фобиа» - ненависть). Системы термодинамически неустойчивы и требуют специальных методов стабилизации. Золи металлов, лиозоли, аэрозоли, эмульсии, пены.
Примечания:
Опал – минерал подкласса гидроксилов SiO2·nH2O, образуется при коагуляции коллоидных растворов кремнезема. При потере воды превращается в халцедон. Слоистая форма халцедона – агат.
Силикагель – микропористое тело, получается при прокаливании геля поликремниевой кислоты, состоит из SiO2.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему