Учебное пособие по коллоидной химии Казань 2015 1

7.3. Классификация реальных дисперсных систем 
по структурно-механическим свойствам 
 
Исключительно широкий спектр структурно-механических свойств 
представляет многообразие природных и синтетических тел, большинство 
из которых является дисперсными системами. Благодаря смешению фаз с 
разными природой и агрегатным состоянием, размером частиц и взаимо-
действиями между ними, процессам, протекающим в дисперсных системах 
и т.д., структурно-механические свойства тел представляются непрерыв-
ным и бесконечным рядом не только промежуточных, аддитивно склады-
ваемых свойств, но и качественно новых, не присущих отдельным компо-
нентам. Умение управлять процессами, протекающими в дисперсных сис-
темах, открывает неограниченные возможности для получения материалов 
с заданными свойствами. Этими вопросами занимается физико-химическая 
механика, развившаяся из учения о структурообразовании в теоретические 
основы синтеза материалов – самостоятельный раздел коллоидной химии, 
названный. 
Анализ огромного количества структур позволил П.А. Ребиндеру 
разделить все их многообразие на два основных класса, отличающихся по 
видам взаимодействия частиц дисперсной фазы. 
В соответствии с коагуляцией, в так называемых первичном и вто-
ричном минимумах потенциальной кривой взаимодействия частиц, он 
предложил различать конденсационно -крис таллизационные и 
коагуляционные с трук тур ы .
η 
η
мак
с 
η
мин 
Р 
Р
d 
Р
d 
Р 
V/τ 
Рис. 24. Зависимость вязкости η
структурированной жидкости от
напряжения сдвига Р: 
Р
d
– предельное напряжение сдвига 
Рис. 25. Зависимость скорости течения V/τ 
структурированной жидкости от
напряжения сдвига Р:  
Р
d
– предельное напряжение сдвига 

---

66 
Конденсационно -крис таллизационное  структурообразование, 
отвечающее коагуляции в первичной потенциальной яме, происходит пу-
тем непосредственного химического взаимодействия между частицами, их 
срастания и образования жесткой объемной структуры. Если частицы 
аморфны, то структуры принято называть конденсационными. Если кри-
сталлические, то структуры кристаллизационные. Поскольку происходит 
непосредственное срастание частиц, механические свойства таких струк-
тур 
соответствуют 
свойствам 
самих 
частиц. 
Конденсационно-
кристаллизационные структуры типичны для связнодисперсных систем – 
систем с твёрдой дисперсионной средой. Они придают телам прочность, 
хрупкость и не восстанавливаются после разрушения. 
Под коагу ляционными  структурами (хотя и конденсационно-
кристаллизационные структуры тоже образуются в результате коагуляции) 
понимают структуры, соответствующие коагуляции во вторичном мини-
муме потенциальной кривой взаимодействия частиц дисперсной фазы. 
Взаимодействие частиц, происходящее через прослойки дисперсионной 
среды, является, как правило, Ван-дер-Ваальсовым и поэтому пространст-
венный каркас не отличается высокой прочностью. Механические свойства 
таких структур определяются не столько свойствами частиц, образующих 
структуру, сколько характером и особенностями межчастичных связей и 
прослоек среды. Коагуляционные структуры имеют обычно жидкую дис-
персионную среду. Для них характерна способность восстанавливать свою 
структуру во времени после ее механического разрушения. Это явление 
получило название тик сотропии . Такие структуры часто называют 
также коагуляционно-тиксотропными. 
Самопроизвольное восстановление коагуляционной структуры гово-
рит о том, что при относительном минимуме свободной энергии она обла-
дает наибольшей механической прочностью. Такое соответствие отсутст-
вует у конденсационно-кристаллизационных структур. Последние образу-
ются в условиях высоких перенасыщений и поэтому термодинамически 
неустойчивы. Их высокая прочность падает одновременно с падением пе-
ресыщения и внутренних напряжений. В практической деятельности ис-