В микрохетерогенност системи с размер на частиците от 10 -5 ... 10 cm -3 извършва суспензия на (Т / W) емулсия (W / F), пяната (F / F), аерозоли (Т / Т и G / T) и прахове (T / г). Обикновено, тези системи са непрозрачни, частици от хетерогенни системи бързо се утаяват.
Суспензии - са твърди дисперсии на дисперсната фаза и течната дисперсионна среда. Те включват плодове и зеленчуци, паста, фондан бонбони маса, какаов ликьор и други.
Спиране на дисперсия, подобен на праховете. В хранителната промишленост при получаването на суспензия, образувана по време на нишестето отлагане утаяване на захар в производството на бира, вино и други сладкарски изделия.
Емулсии - диспергират система, състояща се от фаза на течен диспергира и дисперсионна среда течност. Предварително условие образуване на емулсии - неразтворима субстанция се диспергира фаза в среда на дисперсия. Течност от които емулсиите са неразтворими една в друга и, следователно, се различават по техните свойства. На практика винаги един от течностите е вода, а другият - всеки неполярен водонеразтворим течност като масло.
Обикновено емулсията се получава чрез механично дисперсия. За тази цел, различни бъркалки, хомогенизатори, колоидни мелници и ултразвук.
Емулсии - нестабилна система. Нестабилността на системата се изразява в спонтанно сливане на дисперсната фаза капчиците - срастване. което води до разрушаване на емулсията и разделяне на два слоя. Стабилност на емулсии може да придаде само трети компонент - стабилизатор или емулгатор. Ролята на емулгатори в образуването на стабилна емулсия е на първо място, че той се адсорбира в интерфейса на фаза масло-във-вода (О / W), и намалява повърхностното напрежение, т.е. повърхностно активно вещество, от друга страна, се концентрира върху повърхността на капчиците на дисперсната фаза, емулгатор образува механично стабилен слой (филм). Наличието на такъв защитен филм върху повърхността на диспергирани частици фаза предотвратява тяхното сливане, т.е. Той предпазва емулсия против срастване.
Спрейове и прахове - това дисперсии, които дисперсионна среда е газ (въздух) и дисперсна фаза могат да бъдат твърди частици или течни капчици.
Обикновено, аерозоли, се класифицират от състоянието на агрегация на дисперсната фаза.
Аерозолен с течност, диспергирана фаза се нарича мъгла. твърдо вещество - дим и прах. Аерозоли с твърд дисперсна размер на частиците фаза е по-голям от този на пари обикновено се нарича прах. Аерозолните размери на частиците са в диапазона от 10 до 10 -5 -2 cm.
Типични аерозоли включват вода мъгла, дим димния, брашно и захар на прах.
Праховите много вещества - брашно, захар, нишесте, въглища - образува експлозивни смеси с въздуха.
Прахове могат да бъдат считани като депозирани аерозоли и твърди частици. Частиците достигнат диаметър от 1-2 мм. Индустриална размер на прахови частици се определя от тяхната цел и често е един от основните показатели за качеството на продукта.
частици прах са винаги в контакт и следователно имат свойството течливост, което от своя страна зависи от плътността, размера и формата на частиците, повърхността им състояние, влажност и други свойства. Повишена дисперсия намалява добива поради увеличаване на общата повърхност на контакт. Повишена влага намалява течливостта на праховете.
Пяна - силно концентрирани дисперсии, в които дисперсионна среда - течност и дисперсната фаза - газ. Газовите мехурчета в пени имат големи размери и форма на многостени разделени от много тънки слоеве от среда дисперсия. За пени използват методи въздух дисперсия: енергично разклащане или разбъркване на течността.
Стабилно пяна може да се получи само в присъствието на стабилизатор - разпенващ агент. Това се дължи на факта, че течната повърхност в контакт с газовата среда, съхранява в специалните условия, в сравнение с по-голямата част течността. Тези условия възникват поради молекулите на течен слой на повърхността различни молекули в дълбочина изложени неравно привличане на молекули от течност и газ. Всяка молекула в течността от всички страни, привлечени от съседните молекули, разположени в радиус разстояние на сферата на действие на междумолекулни сили. В резултат на това привлекателната сила се компенсира и резултатната на тези сили е равна на нула. В молекули на повърхностния слой част от обхвата на междумолекулни сили е в плътността на газовата фаза от които е по-малко от плътността на течността, така че резултантната на всички сили на привличане се насочва течността перпендикулярно на нейната повърхност. Следователно, повърхностни молекули течни винаги при сила тенденция да ги направи навътре. Това води до факта, че на повърхността на течността, винаги се стреми да бъде намалена. Това обяснява сферична форма и течни капки (топката има минимална повърхност), и идеално гладка повърхност течност в широк съд. Когато повърхността се увеличава определен брой молекули на течност дълбочина на проходите на повърхността. В процеса на прехвърляне на молекули от равновесното състояние на специална състояние на повърхностния слой на молекули изисква изразходването на външна работа. Работа за увеличаване на площта на повърхността на течността преминава в потенциална енергия на молекулите на повърхностния слой - повърхностната енергия. Последното от своя страна, посочена единица повърхност, наречена повърхностното напрежение.
където F - повърхностната енергия; S - площ.
Вихър агенти с дълга верига molekulyanoy намали повърхностното напрежение улеснява образуването на пяна и го стабилност, тъй като те се абсорбират в вода-въздух и се образува силно вискозен структуриран филм предотвратява течност излизане (фиг.). В този случай дебелината на слой от течност между мехурчета въздух намалява бавно и пяна може да съществува за дълго време.
Пенообразуватели могат да служат като повърхностно активни съединения (повърхностно активни вещества), чийто молекули имат достатъчно дълъг въглеводородна верига. Много молекули на органични вещества се състои от две части: полярна група и неполярен въглеводороден радикал. Чрез полярни групи са -СООН, -ОН, -NH, -SH, - CN, и т.н. Тези групи са хидрофилни, т.е. и омокря с вода. За разлика от хидрофобните въглеводородни радикали, т.е. не намокрена с вода.
Схематично амфифилен, състояща се от хидрофилни и хидрофобни части представляват - +, където функцията напред означават неполярен радикал и кръг - полярна група.
Типични пенообразуващи агенти включват водни пени алкохоли, малки протеини.
Пенообразуване има практическо значение. По-специално, много продукти, като хляб и някои сладкарски изделия, има структура пяна, която определя техния вкус и хранителна стойност.
В природата съществуват вещества, способни да понижава повърхностното напрежение на течности, особено вода - повърхностно активно вещество като омокрящи, емулгиращи и други важни свойства, и играе важна роля в природата. Те са широко използвани като детергенти, емулгатори и т.н. (алкохоли, мастни киселини, сапуни, протеини и т.н.). Повърхностноактивно вещество молекули включват две части: хидрофобен въглеводороден остатък и хидрофилна част. Когато се потапя във вода (разтвор), те са разположени в повърхностния слой - хидрофилната част взаимодейства с вода (разтворителя) и е насочена към хидрофобния въздуха. В резултат филм вода се разгражда траен и вместо създава филм на повърхностноактивни молекули (1б). В този понижава повърхностното напрежение на разтвор (вода капка разпространение), тъй като взаимното привличане между сърфактантни молекули е по-ниска от тази между водните молекули.
За да се измери напрежението на течността повърхност е възможно чрез определяне на броя на капчици, образувани по време на бавното изтичане от устройството наподобяващи пипета - stalagmometry. И по-малката повърхностното напрежение на течност, по-малките капки се образуват от него, като капки се откъснат в момента на тяхното тегло малко надвиши напрежението на повърхността на течността.
Млякото съдържа повърхностно активни вещества (протеини, фосфолипиди, мастни киселини, и т.н.), така че нейното повърхностно напрежение по-долу повърхностното напрежение на водата и е при 20 0 С в продължение на около 50 х 10 -3 N / m. Филмът за образуване на повърхността на прясно мляко участва главно повърхностно протеинови молекули.
Повърхностно напрежение в мляко и сметана на интерфейс плазма-млечна въздуха подпомага образуването на пяна, състояща се от въздушни мехурчета.
От всичко това е възможно да се направи кратко резюме:
молекули на течност, като например вода - се държат заедно от силите на привличане. Тези сили се изтеглят най молекули вътре, и повърхността на течността е огъната. Този ефект, наречен на повърхностното напрежение, се вижда ясно в примера на почти сферични вода капчиците слайдове от чешмата. Това е така, защото на повърхностното напрежение на самата вода не разполага с достатъчно почистващ ефект. Влиза в контакт с петното, водните молекули са привлечени от друг, вместо на улавяне замърсяващи частици. С други думи, те не мокра кал. Повърхностно омокрящи свойства на водата се повишава чрез намаляване на повърхностното напрежение (повърхностно активни вещества се разпространява покритие капчици, като масло, което се диспергира във вода до образуване на емулсия).
Свързани статии