Учебное пособие по коллоидной химии Казань 2015 1
Классификация дисперсных систем по интенсивности
Download 1.57 Mb. Pdf ko'rish
|
uch.pos.- 3-disp.sist
1.4. Классификация дисперсных систем по интенсивности
межфазового взаимодействия В зависимости от интенсивности межфазового взаимодействия выде- ляют два типа систем: лиофильные и лиофобные. Это связано с тем, на- сколько близки по своим свойствам дисперсная фаза и дисперсионная сре- да. В лиофильных дисперсных системах межмолекулярные взаимодейст- вия в фазах, расположенных по обе стороны поверхности, разделяющей эти фазы, различаются незначительно, поэтому удельная свободная по- верхностная энергия (для жидкости – поверхностное натяжение) чрезвы- чайно мала (обычно сотые доли мДж/м 2 ), межфазная граница (поверхност- ный слой) может быть размыта и по толщине нередко соизмерима с разме- ром частиц дисперсной фазы. Лиофильные дисперсные системы термоди- намически устойчивы, они всегда высокодисперсны, образуются самопро- извольно и при сохранении условий их возникновения могут существовать сколь угодно долго. Типичные лиофильные дисперсные системы – это рас- творы мыл, красителей, самопроизвольно образующиеся микроэмульсии, мицеллярные системы ПАВ, дисперсные системы с жидкокристалличе- скими дисперсными фазами. К лиофильным дисперсным системам часто относят также набухающие и самопроизвольно диспергирующиеся в вод- ной среде минералы группы монтмориллонита, например, бентонитовые глины. Следует отметить, что в прошлом «лиофильными коллоидами» на- зывали растворы полимеров, т.е. принципиально гомогенные системы. В современной терминологии понятие «коллоид» относится только к микро- гетерогенным системам; по отношению к гомогенным (однофазным) сис- темам его не употребляют. Однако в плохих растворителях растворы ВМС содержат ассоциаты макромолекул, представляющие по существу отдель- 8 ную дисперсную фазу. Такие растворы принято относить к коллоидным системам. В лиофобных дисперсных системах межмолекулярное взаимодейст- вие в дисперсионной среде и в дисперсной фазе существенно различно; удельная свободная поверхностная энергия (поверхностное натяжение) ве- лика – от нескольких единиц до нескольких сотен (и тысяч) мДж/м 2 ; гра- ница фаз выражена достаточно четко. Лиофобные дисперсные системы термодинамически неравновесны; большой избыток свободной поверхно- стной энергии обусловливает протекание в них процессов перехода в энер- гетически более выгодное состояние. Это сопровождается укрупнением частиц, которое может осуществляться двумя путями: в результате изо- термической перегонки и коагуляции. 1. Изотермическая перегонка заключается в молекулярном переносе вещества от мелких частиц к крупным, поскольку химический потенциал последних меньше (эффект Томсона-Кельвина). В результате мелкие час- тицы постепенно испаряются, а крупные растут. В случае дисперсных сис- тем с жидкой дисперсионной средой этот процесс называют переконденса- цией или собирательной рекристаллизацией (для кристаллической дис- персной фазы). 2. Коагуляция (от лат. coagulatio – сгущение) заключается в слипании и слиянии частиц дисперсной фазы. В общем случае под коагуляцией по- нимают потерю агрегативной устойчивости дисперсной системой. В более узком смысле – это слипание твердых частиц, при слиянии капель жидко- сти или газовых пузырьков – это коалесценция. Коагуляция в разбавленных системах приводит к потере седиментационной устойчивости и, в конеч- ном итоге, к расслаиванию или разделению фаз. В концентрированных системах коагуляция может проявляться в образовании объемной (про- странственной) структуры, в которой равномерно распределена дисперси- онная среда. Однако стабилизованные лиофобные дисперсные системы могут со- хранять дисперсность в течение длительного времени. Download 1.57 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling