Според степента на фрагментация (дисперсия) на системата са разделени в следните класове: едър размер на частиците, когато повече от 5.10 m; фин (microheterogeneous) с размер на частиците от 10-5 до 10-7 М; колоидно диспергиран (хетерогенна-ultramikro) с размер на частиците от 10-7 до 10-9 М. Ако се фиксира вниманието си върху две основни komponentahdispersnyh системи, а след това един от тях трябва да се дължи на ролята на дисперсна среда, а от друга - ролята на дисперсната фаза. В този случай, vsedispersnye sistemymozhno класифицирана от съвкупните състояния на фази.
Etaklassifikatsiyabyla Оствалд предложен и широко използван до момента. Nedostatkomklassifikatsiisleduet счита невъзможно otneseniyadispersnyh системи приготвени с твърд или течен диспергирана фаза към всеки клас, ако размерът на частиците е няколко нанометра. Пример takoyklassifikatsiipriveden в таблица. 1.
акад PA Rehbinder предложи повече sovershennuyuklassifikatsiyudispersnyh sistempo фаза агрегатни състояния. Той разделя vsedispersnye sistemyna два класа: svobodnodispersnye система и непрекъснато (или svjaznodispersnye) система (Таблици 2 и 3.). В svobodnodispersnyhsistemah dispersnayafaza не образуват непрекъснати твърди структури (мрежи, ферми или скелети). Това nazyvayutzolyami система. твърди системи (svjaznodispersnye) дисперсната фаза частици образуват твърди триизмерни структури (решетки, рамки, ферми). Подобни системи имат soprotivleniedeformatsiisdviga. Тяхната nazyvayutgelyami.
В диспергира sistemapoklassifikatsiiRebindera означен фракция, в която диспергираната фаза се поставя в числителя и средата диспергиране - в знаменателя. Например: Т1 / R2. Индекс 1 е диспергирана фаза и индекса 2 - среда дисперсия.
Himiyaizuchaet колоидни свойства като фино и грубо диспергирани системи; като свободно и svjaznodispersnye системи.
Включване на една наука такъв голям брой различни системи за различни фази, като природата и размера на частиците и състоянието на фази агрегация въз основа на факта, че всички те имат общи свойства - хетерогенност и основен термодинамичен нестабилност. Централно място в vkolloidnoy himiizanimayut ultramicroheterogeneous система на свободни частици. Това - така наречените колоидни системи.
Класификацията разпръсне системи Обобщените състояния на фазите.
В основата на състоянието на агрегация etoyklassifikatsiipolozheno fazdispersnoy система.
Концепцията на общата стабилност, която за първи път НП Песков, предполага липса на агрегация, т.е. намаляване на степента на съхранение dispersnostikolloidnoy sistemypri. За определяне на кинетичната стабилност е необходимо да се проучи условия за разпределяне на диспергираните частици в гравитационно или центробежно поле. Скоростта на такова разделяне зависи от интензивността на Брауновото движение на частиците, т.е. степента на дисперсия на системата и разликата на плътността на средата за дисперсия и дисперсна фаза, и otvyazkostisredy.
1. Системи с фазово разделяне на повърхността на течността
2. Системи с повърхност интерфейс твърдо вещество
Т1 / Т2 - порьозни тела, естествени влакна, пемза, гъба, дърво ugliZh1 / Т2 - влага в graniteT1 / Т2 - проникващи setkipolimerov
Ако искате да се определи агрегат стабилност на системата, след това да провери условията на постоянство (или обратното - непостоянството) степента на дисперсни системи. Един от най-драматичен и характерен otlichiykolloidnoy sistemykak от istinnogorastvora и на по-едрите системи е, че степента на дисперсия е много нестабилна и размерът може да варира в зависимост от най-различни причини.
В основата etoyklassifikatsiilezhit агрегатно състояние на интерфейса.
Въз основа на горните vyshedadimopredeleniekolloidnym системи.
Колоидни системи наречени дву- или многофазна система, където един фаза е под формата на фино раздробени частици, диспергирани в друга фаза. Такава система ultramicroheterogeneous специфични (колоид) способност за диспергиране показват интензивно Брауново движение и имат висока кинетична стабилност.
Като висока повърхностна площ разделяне на фаза и, следователно, огромен излишък svobodnoypoverhnostnoy енергия, тези системи са фундаментално термодинамично нестабилни, което води до агрегиране на частиците, т.е. в отсъствието на общата стабилност. Въпреки това, тези имоти не изчерпват всички функции kotorymikolloidnye sistemyotlichayutsya от други системи. Така например, на пръв поглед, изглежда неразбираемо защо колоидни частици, което прави енергични движения и сблъскващи се един с друг, не винаги се обединяват в по-големи агрегати и не се утаяват като може да се очаква въз основа на втория zakonatermodinamiki, тъй като това намалява към общата повърхност, а с него и свободната енергия.
Оказва се, че в много случаи стабилността на такива системи е свързано с присъствието sloyastabilizatorana повърхността на колоидни частици. Следователно, необходимо условие за sistemyavlyaetsya присъствието на създаване ustoychivyhkolloidnyh на третия компонент -stabilizatora.Stabilizatoramikolloidnyh sistemmogut bytelektrolityili някои drugieveschestva без електролит характер naprimervysokomolekulyarnye съединение (ВМС) или повърхностно активни вещества (ПАВ) aktivnyeveschestva. stabilizatsiielektrolitamii без електролити механизъм е значително различна.
Vliyanieelektrolitovna ustoychivostkolloidnyh sistemnosit комплекс. В някои случаи nichtozhnyedobavkielektrolitasposobny наруши стабилността на системата. В друг - vvedenieelektrolitasposobstvuet увеличаване на стабилността.
Обучение takihstabilizatorov адсорбционни слоеве като повърхностно активно вещество, става особено важно в присъствието на двуизмерни структури с подобрени структурни и механични свойства. В много случаи стабилизиране се постига чрез покриване на монослой само 40-60% от повърхността на колоидни частици, когато защитният слой е прекъснат характер (под формата на острови). се постига максимална стабилност, разбира се, по време на образуването на напълно nasyschennogomonomolekulyarnogo слой. Структурни и механични свойства на адсорбционни слоеве до голяма степен определят povedeniekolloidnyh системи. Тези слоеве могат да бъдат образувани или модифицирани с малки количества от всяко rastvorennyhveschestv следователно създава възможност за регулиране на брой svoystvkolloidnyh системи, които са широко използвани в различни практически приложения.
На колоидни системи, състоящи се от частици dispergirovannogoveschestva способни да се движат свободно в течна дисперсионна среда, заедно с адсорбирани върху тяхната poverhnostimolekulamiiliionamitretego компонент (стабилизатор) се посочени liozolyami и частиците, които имат сложна структура -mitsellami.
Поради естеството на взаимодействието на колоидни частици със средни liozoli дисперсията може да бъде разделена на лиофилна и lyophobic. Etaklassifikatsiyabyla първия предложен от немския учен kolloidnikom Фройндлих. Той разделя системата в два класа - лиофилни и lyophobic. В съответствие с идеите разработени Фройндлих, lyophobic система повикване, частиците на диспергирана фаза, която не взаимодейства с дисперсионната среда, не солватирана и не се разтваря в него. Liofilnye- тази система, частиците на дисперсната фаза, които взаимодействат с силно среда дисперсия.
Чрез lyophobic системи otnosyatsyazolidragotsennyhmetallov, zolimetalloidov (сяра, селен, телур) dispersiipolimerovvvode (например, полистирен, ftorolona) zolisulfidovmyshyaka, антимон, кадмий, живак, желязо и др zoligidroksidov alyuminiyai Тези системи се характеризират с т.нар кинетичната стабилност и нестабилност на агрегат и изискват стабилизация. Чрез liofilnymkolloidnym sistemamFreyndlih otnesrastvory образува prirastvoreniiprirodnyh или синтетичен ВМС. Takovyrastvorybelkov, нишесте, пектини, смоли, естери tsellyulozyi различни смоли, естествени и синтетични.
По този начин, преди считат за rastvoryVMS liofilnyekolloidnye система. Те бяха разгледани по този начин dvuhfaznymidispersnymi sistemamii suschnostklassifikatsiiFreyndliha редуцира до молекулни взаимодействия между дисперсната фаза и дисперсна среда. Той е на тази основа разделянето извършва на лиофилни и lyophobic система. Замразете системи считат за дву- или многофазни, термодинамично нестабилни, nepodchinyayuschimisyapravilu Гибс фаза. Но тази идея се оказа погрешно. Всъщност, сега е добре установена, chtorastvoryVMS - това istinnyerastvory, т.е. еднофазни системи, хомогенен, термодинамично стабилна и podchinyayuschiesyapravilu Gibbs фаза. Смятало се е, че обратимостта - характерен собственост liofilnyhkolloidnyh системи, но това не е така, защото не vdannomsluchaerastvoryVMS yavlyayutsyadispersnymi системи.
В тази връзка, акад VA Kargin през 1948 г. обърна внимание на факта, chtoklassifikatsiyaFreyndliha напълно погрешно и още повече - е вредно.
Не да се промени смисъла на настоящите Общи условия, PA Rehbinder предложи да се формализира понятието липофилни и liofobnyekolloidnye система. Диспергирани или многофазни системи се разделят на два класа, въз основа на стойностите на специфична повърхностна енергия (повърхностното напрежение).
Към системата са lyophobic otnesenydispersnye sistemys достатъчно високо повърхностно напрежение (S12), голям см гранична стойност:
Тези системи се характеризират с голяма Повърхностното свободна енергия, така че фазовата граница се изразява драматично: системата е нестабилна и изисква обобщаване vvedeniyastabilizatora. Дисперсионнисвойства на такива системи е произволна.
Лиофилни система - е dvuhfaznyekolloidnye sistemys ниско, въпреки положителната Повърхностното свободна енергия на по-малка или равна на граничната стойност,
Това са системи, с много слабо повърхностно енергия, те са термодинамично стабилни и образуват спонтанно. Dispersiveness тях напълно определено и е в областта на колоидни разтвори.
В действителност chtodispersnye sistemyklassifitsiruyutsya-големият svobodnoypoverhnostnoy energiipokazyvaet че колоидни явления са тясно свързани с качествата на интерфейса.
Чрез лиофилизация системи включват:
1) т.нар kriticheskieemulsii резултат от отопление snizheniyapoverhnostnogo natyazheniyapri dotemperatury близо ktemperatureneogranichennogosmesheniya, или чрез добавяне на много големи количества повърхностно активно вещество;
2) системи assotsiativnyekolloidnye образувани във водната sredeveschestvamitipamyl, някои багрила и танини, и в някои неводна повърхностно активно вещество. Takieveschestvav razbavlennyhrastvorahnahodyatsya в молекулно състояние в uvelicheniikontsentratsiiproiskhodit agregatsiyamolekuls формират колоидни частици размер, т.е. obrazuyutsyamitselly.Kontsentratsiyuveschestvavrastvore при което преход настъпва от istinnogorastvorak колоиден, обикновено се нарича kriticheskoykontsentratsieymitselloobrazovaniya (CMC).
Klassifikatsiyudispersnyh sistemmozhno provoditpo специфична повърхност iporistostidispersnoy фаза.
При тези процеси, включващи две контакт фази са важни свойства на интерфейс или граничния слой разделяне една фаза от drugoy.Molekuly съставляващи тези слоеве имат специални свойства. Ако ние считаме, монолитна фаза след това се chislommolekul формиране на повърхностния слой може да бъде пренебрегната в сравнение с огромното количество kolichestvommolekulv тяло. Можем да предположим, че подаването на електроенергийната система е пропорционална на масата, съдържаща се в обема на тялото.
Priizmelcheniisploshnogo тяло chislomolekulv повърхностен слой нараства и достига максимална стойност в колоидалната диспергират системи. Следователно, процеси, протичащи vdispersnyh системи, поради свойствата на повърхностните слоеве на интерфейса. Obrazovaniepen, емулсии, мъгли, protsessyflotatsii, smachivaniyaidispergirovaniya техника сорбция и много други са базирани на свойствата на междуфазови повърхности vdispersnyh системи.
Е отношението на специфична повърхностна площ от повърхността на тялото на обем или маса:
Од = A / V = А или AUD / Vr. (3)
Од където А - и общата специфична повърхност, съответно; R - plotnostveschestva, V - обем на тялото.
За кубически частици
Од = 6а2 / a3r = 6 / ар (m2 / кг). (4)
За сферични частици
Ако сте приели kubikveschestva, от три страни разделени на 10 части и имат самолет в три посоки, ние получаваме по-малки кубчета. Такъв метод може да се счита kakmodelirovanieprotsessadispergirovaniya. Промяната в специфична повърхност protsessedispergirovaniyapokazano в таблица. 4.
Зависимостта на специфичната повърхност на полидисперсност
Cube страна дължина на, см
Свързани статии