Понятие о дисперсных системах. Значение дисперсных систем.

Измельченное вещество называют дисперсной фазой, а вещество, в котором распределена дисперсная фаза – дисперсионной средой. Степень раздробленности дисперсной системы можно охарактеризовать величиной, называемой дисперсностью. Она обратно пропорциональна поперечному размеру частиц дисперсной фазы: D = 1/a, где а –поперечный размер частиц. Форма частиц дисперсной фазы может быть различна – сферическая, кубическая, пластинчатая, нитевидная, цилиндрическая и др. Чем меньше размер частиц тем выше степень дисперсности.

Основным условием существования дисперсных систем является нерастворимость или малая растворимость дисперсной фазы в дисперсионной среде. В связи с этим классифицировать ДС по единому признаку затруднительно.

Существует несколько видов классификации ДС.

1. По агрегатному состоянию фаз (В. Оствальд):

2. По структуре

Выделяют два класса дисперсных систем:

– свободнодисперсные (суспензии, эмульсии, золи) – ДС в которых частицы дисперсной фазы могут свободно перемещаться в дисперсионной среде (майонез)

– связнодисперсные (капиллярно-пористые тела, конц. эмульсии, гели, пасты, студни, пены) – ДС в которых одна из фаз структурно закреплена и не может свободно перемещаться (мусс, самбук, пена пива).

3. По степени дисперсности (по размеру коллоидных частиц):

– грубодисперсные (>10-) – частицы не проходят через фильтр, оседают в гравитационном поле (под действием силы тяжести), видны в обычный световой микроскоп;

– микрогетерогенные (10-5–10-);

– ультрамикрогетерогенные (10-7–10-) – собственно коллоидные частицы.

4. По характеру взаимодействия между частицами

– золи – бесструктурные коллоидные системы, обладающие текучестью, и содержащие частицы свободные от непосредственных связей друг с другом

– гели – структурированные коллоидные системы частично или полностью потерявшие текучесть, содержащие частицы связанные друг с другом межмолекулярными связями.

5. По интенсивности межфазового взаимодействия, т.е. по интенсивности межмолекулярных сил взаимодействия между дисперсной фазой и дисперсионной средой. Характерно только для систем с жидкой дисперсионной средой.

– лиофильные – сильные межмолекулярные взаимодействия между частицами, это все растворы ВМС (бульон паштет, сырковая масса, расплавленный жир с белковыми частицами). Образуются самопроизвольно

– лиофобные – слабые взаимодействия, эмульсии, суспензии и золи. Образуются с затратой энергии и термодинамически неустойчивы (самопроизвольно разделяются на ДФ и ДС).

Дисперсные системы широко распространены в природе и имеют большое значение в быту и технике. В приготовлении пищи широко используют масло, маргарин, майонез сметану, сливки, молоко, представляющие собой дисперсные системы. В основе физико-химических изменений, происходящих при тепловой обработке мяса, рыбы, яиц, при получении соусов, при взбалтывании сливок, белков, муссов, при черствении мучных изделий, отделении жидкостей от киселей и желе, осветлении бульонов и т.п. лежат процессы коллоидной химии. Коллоидные процессы лежат в основе хлебопечения, виноделия, пивоварения, кондитерского и других видов пищевых производств.