Специфические особенности высокодисперсных систем

Специфические особенности высокодисперсных систем
1. Гетерогенность (многофазность) — наличие межфазной поверхности или поверхностного слоя; количественно характеризуется величиной поверхностного натяжения (?) на границе раздела фаз.

2. Высокая дисперсность (раздробленность). Мерой раздробленности всякой дисперсной системы может служить:
• поперечный размер частиц (а): для сферических частиц -диаметр, для кубических частиц - длина ребра куба;
• дисперсность (D) - величина, обратная поперечному размеру частицы: D=l/a;
• удельная поверхность (S_уд) - межфазная поверхность, приходящаяся на единицу объема (массы) дисперсной фазы.

3. Высокая свободная поверхностная энергия (G^s). Значительная доля всех молекул или атомов, составляющих вещество, находится на поверхности раздела фаз. Поверхностные молекулы отличаются от молекул, находящихся внутри фазы, по своему положению в несимметричном силовом поле и энергетическому состоянию. Существование избыточной поверхностной энергии обуславливает все своеобразие высокодисперсных систем.

4.Термодинамическая неустойчивость. Для высокодисперсных систем характерны самопроизвольные процессы, снижающие избыток свободной поверхностной энергии путем уменьшения поверхностного натяжения и дисперсности.

5. Невоспроизводимость. Поверхность реальной частицы твердого тела состоит из выступов, впадин, участков различной кривизны. Поэтому две системы одного и того же состава с одинаковой удельной поверхностью могут быть энергетически неравноценны.

6. Структурообразование. Любая система стремится к равновесию (термодинамической устойчивости) за счет образования ориентированных макроструктур.

Основные принципы, положенные в основу для создания различных классификаций дисперсных систем

В современной коллоидной химии отсутствует единая классификация дисперсных систем. Причина этого заключается в том, что любая предложенная классификация принимает в качестве критерия не все свойства дисперсной системы, а только какое-нибудь из них. Рассмотрим наиболее распространенные классификации дисперсных систем.

Классификация по размерам частиц дисперсной фазы

грубодисперсные (размер частиц > 10-5 м) – частицы видны в обычный микроскоп, оседают под действием силы тяжести, не проходят через бумажные фильтры;

среднедисперсные или микрогетерогенные (размер частиц 10-5 – 10-6 м);

высокодисперсные или коллоидные (размер частиц 10-7 – 10-9 м).