Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Дисперсные системы

Дисперсные системы (далее Д) образования из двух или большего числа фаз (тел) с сильно развитой поверхностью раздела между ними. В Д по крайней мере одна из фаз - дисперсная фаза - распределена в виде мелких частиц ( нитей, пленок или пластинок, капель, пузырьков) в другой, сплошной, фазе - дисперсионной среде. Д по основной характеристике - размерам частиц или (что то же самое) дисперсности (определяемой отношением общей площади межфазной поверхности к объему дисперсной фазы) - делятся на грубо (низко) дисперсные и тонко (высоко) дисперсные, или коллоидные системы (коллоиды). В грубодисперсных системах частицы имеют размер 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; твердодисперсные - стеклообразные или тела с включениями мельчайших твердых частиц, капель жидкости или пузырьков газа (см. табл.). Пыль, суспензии, лиофобные эмульсии (см. Лиофильные и лиофобные коллоиды) - грубодисперсные системы; как правило (при наличии разности плотностей), они седиментационно неустойчивы, т. е. их частицы оседают под действием силы тяжести или всплывают. Золи - типичные высокодисперсные коллоидные системы, частицы дисперсной фазы которых (мицеллы) участвуют в броуновском движении и потому седиментационно устойчивы. Жидкие и твердые пены, состоящие из газовых ячеек-пузырьков, разделенных тонкими прослойками непрерывной фазы, представляют особую группу структурированных ячеистых систем (см. ниже).

  По интенсивности молекулярного взаимодействия фаз различают лиофильные и лиофобные Д В лиофильных системах молекулярное взаимодействие между фазами достаточно велико и удельная свободная поверхностная энергия (поверхностное натяжение) на межфазной 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 - наличие стабилизаторов, веществ, которые адсорбируются на поверхности раздела фаз и образуют защитные слои, препятствующие сближению частиц дисперсной фазы.

  Д могут быть бесструктурными (свободнодисперсными) и структурированными (связнодисперсными). Структурированные Д пронизаны сеткой-каркасом из соединенных между собой частиц (капель, пузырьков) дисперсной фазы, вследствие чего обладают некоторыми механическими свойствами твердых тел (подробнее см. Дисперсная структура, Гели). Характерная особенность Д - высокая свободная энергия как следствие сильно развитой межфазной поверхности; поэтому Д обычно (кроме лиофильных Д) термодинамически неустойчивы. Они обладают повышенной адсорбционной способностью, а иногда и биологической активностью. Д - основной объект изучения коллоидной химии.

  Д широко распространены в природе, технике и быту. Примерами Д 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 многие др.

  Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию фаз

Дисперсионная

среда
Дисперсная фаза<

газовая

жидкая

твердая
Газовая
Дисперсные систе-
мы не образуются

Туманы
Дымы, пыль

Жидкая

Пены

Эмульсии
Суспензии
Золи (коллоидные "растворы"*(

Твердая

Аэрогели (пористые тела)

Жидкие включения в твердых телах

Твердые золи (рубиновое стекло)

  * Предельно высокодисперсные системы (золи) иногда трудно классифицировать по агрегатному состоянию дисперсной фазы.

  Лит. см. при ст. Коллоидная химия.

 


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 28.06.2022 21:53:14