Учебное пособие по коллоидной химии Казань 2015 1

крит
ж
s
крит
r
V
2
p
p
RT


ln
. (13)
Таким образом, в системе может 
сформироваться набор частиц различ-
ного размера. Это препятствует образо-
ванию устойчивых коллоидных систем, 
поскольку в полидисперсных системах 
большие капли (частицы) будут расти за 
счет маленьких. 
Пересыщение раствора может 
быть достигнуто также путем резкого 
охлаждения раствора или снижения 
растворимости путем замены части 
воды другим растворителем. При полу-
чении коллоидных систем конденсаци-
ей из расплава кристаллические заро-
дыши новой фазы образуются при пере-
охлаждении расплава.
Соотношение скоростей зарождения центров конденсации и их роста 
определяет не только радиус частиц, но и их распределение по размерам. 
Обычно получаются дисперсные системы с широким распределением час-
тиц по размерам. При этом возможны два крайних случая ограничения 
роста частиц: диффузный и кинетический. Диффузный механизм ограни-

G 

G
конд
 

G
пов
 
r
крит

G
крит
r 
Рис. 2. Зависимость изменения 
энергии Гиббса при образовании 
капель от их размера 

G
сист

---

15 
чения связан с подводом вещества к поверхности частиц, а кинетический – 
с переходом молекул из раствора (пара, расплава) на поверхность и взаи-
модействием с ней. Если скорость образования зародышей новой фазы 
достаточно велика, а их рост медленный, то образуется система с большим 
количеством мелких частиц. При малой скорости образования зародышей 
и их быстром росте образуется коллоидная система с небольшим числом 
крупных частиц. 
Для возникновения высокодисперсной системы необходимо, чтобы 
число зародышей новой фазы было достаточно большим, а скорость их 
роста не слишком велика. Кроме того, требуется наличие факторов, огра-
ничивающих возможности чрезмерного разрастания и сцепления частиц 
дисперсной фазы. Переход первоначально стабильной гомогенной системы 
в метастабильное состояние может произойти в результате изменения тер-
модинамических параметров состояния (давления, температуры, состава). 
Так образуются, например, природные и искусственные аэрозоли (туман – 
из переохлажденных водяных паров, дымы – из парогазовых смесей, выде-
ляемых при неполном сгорании топлива), некоторые полимерные систе- 
мы – из растворов при ухудшении «термодинамических качеств» раство-
рителя, коллоидно-дисперсные поликристаллические тела (металлические 
сплавы, некоторые виды горных пород и искусственных неорганических 
материалов). 
В ряде случаев первую стадию – самопроизвольное образование за-
родышей конденсации – исключают, вводя затравочное количество их в 
маточную фазу. Желательно вводить зародыши с подобной кристалличе-
ской решеткой. Этот способ позволяет регулировать не только размер час-
тиц, но и форму образующихся кристаллов. При введении большого коли-
чества зародышей можно получить практически монодисперсные системы 
с мелкими частицами. Образованию и росту мелких и однородных частиц 
способствует энергичное перемешивание или воздействие ультразвука.
Конденсацией из газовой (паровой) фазы получают аэрозоли, тума-
ны, дымы, смог. Эти коллоидные системы могут образовываться на любых 
территориях, где расположены тепловые электростанции, котлы которых 
работают на жидком или твердом топливе. 
Образование коллоидных систем из растворов или расплавов путем 
конденсации играет важную роль в технологической практике многих 
производств. Особенно часто дисперсии (золи) кремнезема, гидроксидов 
алюминия, кальция или железа используют для очистки сточных вод.