Дисперсные системы и коллоидные растворы

Освоение изложенного материала позволит:

знать строение и классификацию дисперсных систем по агрегатному состоянию. Отличие аэрозолей от гидрозолей и от солиозолей. Лиофильные (гидрофильные) и лиофобные (гидрофобные) системы. Молекулярные и мицеллярные коллоиды. Свойства коллоидных систем и их электрокинетичсские характеристики: электрофорез, электроосмос. Строение коллоидных частиц; двойной электрических слой как совокупность диффузного и абсорбционного слоев;

уметь охарактеризовать изменения электрокинетического С, (дзета) потенциала в коллоидных системах;

владеть знаниями и применять их практически в разработках устойчивых коллоидных систем с целью их агрегативной устойчивости, минуя коагуляцию (применять поверхностно-активные вещества (ПАВ), стабилизаторы с целью уменьшения поверхностной энергии в результате абсорбции ПАВ, предотвращающей слипание и разрушение дисперсных систем).

Истинные растворы содержат молекулы или атомы, размеры которых обычно не превышают 5 • 10 ⁹м. При увеличении размеров частиц система становится гетерогенной, состоящей из двух или более фаз с сильно развитой поверхностью раздела. Такие системы получили название дисперсных систем. Вещества в диспергированном состоянии можно представить в виде совокупности большого количества мелких частиц или как массив (кусок) пронизанный мельчайшими порами. Все дисперсные системы состоят из сплошной фазы, называемой дисперсионной средой, и прерывистой фазы (частиц), называемой дисперсной фазой.

Дисперсная фаза может быть охарактеризована удельной поверхностью S_yT[f т. е. межфазной поверхностью, приходящейся на единицу объема дисперсной фазы: где 5, — суммарная поверхность между фазами один и два; Vj — суммарный объем дисперсной фазы.

Зная средний поперечник частиц (а) в любой дисперсной системе можно вычислить величину ее дисперсности (D):

Дисперсность и удельная поверхность — величины взаимосвязанные:

где К — коэффициент, зависящий от формы частицы.

Таким образом, удельная поверхность прямо пропорциональна дисперсности или обратно пропорциональна линейному размеру частиц.

Следует иметь в виду, что частицы дисперсной фазы редко бывают одного размера (монодисперсные системы). Большинство же дисперсных систем полидисперсны, т. е. содержат частицы разных размеров.