Прочие дисперсные системы что это такое

Дисперсные системы

Иглокожими называют беспозвоночных животных. Часть из них свободно передвигается (морские звезды, ежи), хотя и ведут малоподвижный образ существования, а часть – прикрепляется ко дну (морские лилии). Обитают они только в морях и совершенно

Бесспорно, про этот город слышали буквально все. Его можно назвать центром мира. Именно здесь сосредоточено множество достопримечательности, различные учреждения от образовательных до культурных. Есть множество развлечений и мест,

Самый крупный вид из отряда зайцеобразных — заяц-беляк. Вес этого вида до 5 кг, а в длину тело может достигать до 65 см. Хвост — круглый, диаметром до 8 см. Уши — до 10 см. Самцы всегда мельче самок. Волоски,

Обязательным условием получения дисперсных систем является взаимная нерастворимость диспергируемого вещества и дисперсионной среды.

Дисперсные системы классифицируют по дисперсности, агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды, интенсивности взаимодействия между ними, отсутствию или образованию структур в дисперсных системах. из них

Дисперсные системы (золи, эмульсии) на службе парикмахера

Если в систему состоящую из двух несмешивающихся жидкостей, ввести третье вещество, способное растворяться в каждой из этих жидкостей, то растворённое вещество будет распределяться между обеими жидкостями пропорционально своей растворимости в каждой из них

Сварщики и Электрики! Для изготовления твёрдых дисперсных систем – сплавов применяют различные металлы. Самое большое значение среди сплавов имеют, стали различных сплавов. Легированные стали, получают, добавляя к железу кремний, медь, марганец, никель, хром, вольфрам, ванадий и молибден.

Сплав мельхиор содержит от 18 до 33% никеля (остальное медь), нейзильбер – содержит 15% никеля, 20% цинка, 65% меди, константан – 40% никеля, 60% меди.

Куниалями называются сплавы тройной системы Cu – Ni – Al.

Бериллевые бронзы содержат примерно 2% бериллия, 20 – 30% олова, остальное медь.

По кинетическим свойствам дисперсной фазы дисперсные системы можно разделить на два класса

Свободнодисперсные системы, у которых дисперсная фаза подвижна;

Связнодисперсные системы, дисперсионная среда которых твердая, а частицы их дисперсной фазы связаны между собой и не могут свободно перемещаться.

Дисперсные системы (эмульсии, суспензии, коллоидные растворы, гели) — это знакомые нам соусы, майонезы, крем, желе, кисели, студни, холодцы и заливное, мармелад и многое другое.

Вложение	Размер
коллоидные системы — начало	2.43 МБ
коллоидные системы — продолжение	3 МБ
коллоидные системы — окончание	2.89 МБ

ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ — это… Что такое ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ?

ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ — (от лат. disper gere рассеивать), системы, состоящие из двух (или нескольких) фаз, при чем одна из них рассеяна или распылена в другой в виде мельчайших (микроскопич. или ультрами кроскопич.) частиц. Основные понятия. Каждая на всем своем… … Большая медицинская энциклопедия
ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ — состоят из множества частиц какого либо тела (дисперсная фаза), распределенных в однородной среде (дисперсионной среде). Характеризуются сильно развитой поверхностью раздела между фазами. По размерам частиц (дисперсности) различают… … Большой Энциклопедический словарь
дисперсные системы — – гетерогенные системы, состоящие из дисперсионной среды и распределенной в ней дисперсной фазы с сильно развитой поверхностью контакта между ними. Словарь по аналитической химии … Химические термины
Дисперсные системы — ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ, состоят из твердых частиц, капель или пузырьков газа (дисперсная фаза), распределенных в какой либо среде (дисперсионная среда). Основные виды дисперсных систем: аэрозоли, суспензии, эмульсии, золи, гели, порошки, волокнистые… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ — образования из двух или большего числа фаз (тел) с сильно развитой поверхностью раздела между ними. В дисперсных системах одна из фаз дисперсная фаза распределена в виде мелких частиц (кристаллов, нитей, пленок, капель, пузырьков) в других… … Металлургический словарь
Дисперсные системы — образования из двух или большего числа фаз (тел) с сильно развитой поверхностью раздела между ними. В дисперсных системах одна из фаз дисперсная фаза распределена в виде мелких частиц (кристаллов, нитей, пленок, капель, пузырьков) в других… … Энциклопедический словарь по металлургии
ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ — гетерог. системы из двух или большего числа фаз с сильно развитой пов стъю раздела между ними. Обычно одна из фаз образует непрерывную дисперсионную среду, в объеме к рой распределена дисперсная фаза (или неск. дисперсных фаз) в виде мелких… … Химическая энциклопедия
Дисперсные системы — Дисперсная система это смесь, состоящая как минимум из двух веществ, которые совершенно или практически не смешиваются друг с другом и не реагируют друг с другом химически. Первое из веществ (дисперсная фаза) мелко распределено во втором… … Википедия
дисперсные системы — состоят из множества частиц какого либо тела (дисперсная фаза), распределённых в однородной среде (дисперсионной среде). Характеризуются сильно развитой поверхностью раздела между фазами. По размерам частиц (дисперсности) различают… … Энциклопедический словарь
Дисперсные системы — образования из двух или большего числа фаз (тел) с сильно развитой поверхностью раздела между ними. В Д. с. по крайней мере одна из фаз дисперсная фаза распределена в виде мелких частиц (кристалликов, нитей, плёнок или пластинок, капель,… … Большая советская энциклопедия

Типы в зависимости от размера частиц

Дисперсные системы классифицируются на несколько видов в зависимости от размера частиц.

Отдельные вещества относятся к нескольким типам. Некоторые золи при определенной температуре текучи, поэтому их относят к свободнодисперсным. При понижении температуры частицы этого золя слипаются между собой, становясь твердыми и переходя в связнодисперсную форму.

Грубодисперсные системы (размер частиц > 1000 мкм)

Взвеси – грубодисперсные смеси, в которых агрегаты можно увидеть без помощи специальных устройств. Они отличаются непрозрачностью. Взвеси классифицируются на три вида.

Производство сельскохозяйственных удобрений основано на уникальных свойствах взвесей. При образовании почвы или насыщении грунта полезными элементами также участвуют грубодисперсные структуры.

Коллоидные системы (размер частиц 1-1000 мкм)

Коллоидные частицы нельзя разделить без специальной техники или препаратов, в отличие от взвесей. Внешне они схожи с однородными смесями. Коллоидные системы делятся на два вида.

Истинные растворы (размер частиц < 1 мкм)

Истинные растворы – однофазные системы, в которых между фазой и средой есть прочная связь.Они долгое время сохраняют гомогенность. Истинные растворы всегда прозрачны. Их частицы не видны даже в электронный микроскоп.С истинными растворами мы сталкивается каждый день. Например, к ним относятся сахар в чае или соль в супе.

Подписи к слайдам:

Синерезис Гели термодинамически неустойчивы: со временем структура гелей нарушается (отслаивается) – из них выделяется вода. Это явление называют синерезисом . Вследствие синерезиса дисперсная система самопроизвольно разрушается с выделением жидкой концентрированной фазы в результате самопроизвольного уплотнения структурной сетки. При удалении низкомолекулярного растворителя (высушивании) гели, обычно, необратимо разрушаются.

Применение гелей. Гели широко используются для производства разнообразных косметических, лекарственных препаратов и продукции бытовой химии ( для ухода за волосами , для бритья, для наращивания ногтей и т. п.), а также для лабораторных исследований методом электрофореза и др.

Синтетический гель Гель для бритья на основе полиэтиленгликоля

Гелями могут заполняться анатомические имплантаты , применяемые в пластической хирургии . Твердые гели ( алюмогель , силикагель ) широко применяются как адсорбенты .

Что такое дисперсная фаза

Дисперсная фаза является одной из двух фаз в коллоиде. Дисперсная фаза представляет собой прерывистую фазу, которая распределена по всей дисперсионной среде. Дисперсная фаза состоит из частиц диаметром около 1-100 нм.

В дисперсной фазе может быть три типа частиц. В соответствии с этими частицами, коллоиды можно разделить на три группы:

Мультимолекулярные коллоиды
Макромолекулярные коллоиды
Ассоциированные коллоиды (miscells)
Рисунок 1: Синтетические детергенты ассоциированные коллоиды

Дисперсная фаза мультимолекулярные коллоиды имеет частицы с низкой молекулярной массой, которые могут объединяться с образованием крупных частиц, размеры которых находятся в коллоидном диапазоне. Раствор серы является хорошим примером. Здесь большое количество S₈единицы присутствуют в одной коллоидной частице. Дисперсная фаза макромолекулярные коллоиды состоит из частиц тяжелой молекулярной массы отдельных частиц, которые находятся в коллоидном диапазоне. Раствор крахмала является хорошим примером этого. Здесь молекулы глюкозы взвешены в воде. Связанные коллоиды состоят из дисперсной фазы, в которой частицы образуются в результате агрегации более мелких частиц. Мыло и синтетические моющие средства являются хорошими примерами связанных коллоидов.

Презентация на тему: » Дисперсные системы. Смеси веществ истинные растворы дисперсные системы.» — Транскрипт:

Дисперсные системы

Смеси веществ истинные растворы дисперсные системы

Растворы- это гомогенные (однофазные) системы, состоящие из двух и более компонентов (составных частей) и продуктов их взаимодействия.

Растворы твердые дуралюмин газообразные воздух жидкие раствор поваренной соли в воде

Дисперсные системы – гетерогенные (неоднородные) системы, в которых одно вещество в виде очень мелких частиц равномерно распределено в объёме другого.

Дисперсные системы состоят как минимум из двух компонентов: 1. которая играет роль растворителя и, следовательно, является непрерывной фазой; 1. дисперсионной среды, которая играет роль растворителя и, следовательно, является непрерывной фазой; 2. дисперсной фазы, играющей роль растворённого вещества.

-. — Дисперсная фаза — вещество, которое присутствует в дисперсной системе в меньшем количестве. Дисперсионная среда — вещество, которое в дисперсной системе находится в большем количестве. Дисперсионная среда Дисперсная фаза

Классификация дисперсных систем: 1. По величине частиц веществ, составляющих дисперсную фазу А) грубодисперсные (взвеси) с размерами частиц более 100 нм Б) тонкодисперсные (коллоидные растворы или коллоидные системы) с размерами частиц от 100 до 1 нм.

ВЗВЕСИ Взвеси – это дисперсные системы, в которых размер частицы фазы более 100 нм. Это непрозрачные системы, отдельные частицы которых можно заметить невооруженным глазом. Дисперсная фаза и дисперсная среда легко разделяются отстаиванием, фильтрованием.

Эмульсия – это дисперсная система с жидкой дисперсионной средой и жидкой дисперсной фазой (прямая, обратная). Суспензия – это дисперсная система с жидкой дисперсионной средой и твердой дисперсной фазой (паста, взвесь). Аэрозоли – это дисперсная система, в которой дисперсионной средой является газ, а дисперсной фазой – жидкость. ВИДЫ ВЗВЕСЕЙ

КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ Коллоидные системы (в переводе с греческого колла – клей, еидос вид клее подобные) – это такие дисперсные системы, в которых размер частиц фазы от 100 до 1 нм. Эти частицы не видны невооруженным глазом, и дисперсная фаза и дисперсная среда в таких системах отстаиванием разделяются с трудом.

Гель – это студенистый, не текучий раствор. Золь – это подвижный текучий коллоидный раствор. К золям относят кровь, лимфу, цитоплазму.

Эффект Тиндаля — рассеяние света при прохождении светового пучка через оптически неоднородную среду. Обычно наблюдается в виде светящегося конуса (конус Тиндаля), видимого на тёмном фоне. Назван по имени открывшего его Дж. Тиндаля.. Слева – раствор крахмала, справа — вода

Коагуляция Коагуляция – явление слипания коллоидных частиц и выпадения их в осадок. При этом раствор превращается в суспензию или гель. Некоторые органические коллоиды коагулируют при нагревании (клей, яичный белок) или при изменении кислотно-щелочной среды раствора.

Синерезис Со временем структура гелей нарушается (отслаивается) – из них выделяется вода. Это явление называют синерезисом.

Классификация дисперсных систем 2. По агрегатному состоянию.

Роль дисперсных систем Для химии наибольшее значение имеют дисперсные системы, в которых средой является вода и жидкие растворы. Природная вода всегда содержит растворённые вещества. Природные водные растворы участвуют в процессах почвообразования и снабжают растения питательными веществами. Сложные процессы жизнедеятельности, происходящие в организмах человека и животных, также протекают в растворах. Многие технологические процессы в химической и других отраслях промышленности, например получение кислот, металлов, бумаги, соды, удобрений протекают в растворах.

Дисперсные системы — это… Что такое Дисперсные системы?

ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ — (от лат. disper gere рассеивать), системы, состоящие из двух (или нескольких) фаз, при чем одна из них рассеяна или распылена в другой в виде мельчайших (микроскопич. или ультрами кроскопич.) частиц. Основные понятия. Каждая на всем своем… … Большая медицинская энциклопедия
ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ — состоят из множества частиц какого либо тела (дисперсная фаза), распределенных в однородной среде (дисперсионной среде). Характеризуются сильно развитой поверхностью раздела между фазами. По размерам частиц (дисперсности) различают… … Большой Энциклопедический словарь
дисперсные системы — – гетерогенные системы, состоящие из дисперсионной среды и распределенной в ней дисперсной фазы с сильно развитой поверхностью контакта между ними. Словарь по аналитической химии … Химические термины
ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ — ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ, состоят из твердых частиц, капель или пузырьков газа (дисперсная фаза), распределенных в какой либо среде (дисперсионная среда). Основные виды дисперсных систем: аэрозоли, суспензии, эмульсии, золи, гели, порошки, волокнистые… … Современная энциклопедия
Дисперсные системы — ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ, состоят из твердых частиц, капель или пузырьков газа (дисперсная фаза), распределенных в какой либо среде (дисперсионная среда). Основные виды дисперсных систем: аэрозоли, суспензии, эмульсии, золи, гели, порошки, волокнистые… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ — образования из двух или большего числа фаз (тел) с сильно развитой поверхностью раздела между ними. В дисперсных системах одна из фаз дисперсная фаза распределена в виде мелких частиц (кристаллов, нитей, пленок, капель, пузырьков) в других… … Металлургический словарь
Дисперсные системы — образования из двух или большего числа фаз (тел) с сильно развитой поверхностью раздела между ними. В дисперсных системах одна из фаз дисперсная фаза распределена в виде мелких частиц (кристаллов, нитей, пленок, капель, пузырьков) в других… … Энциклопедический словарь по металлургии
ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ — гетерог. системы из двух или большего числа фаз с сильно развитой пов стъю раздела между ними. Обычно одна из фаз образует непрерывную дисперсионную среду, в объеме к рой распределена дисперсная фаза (или неск. дисперсных фаз) в виде мелких… … Химическая энциклопедия
дисперсные системы — состоят из множества частиц какого либо тела (дисперсная фаза), распределённых в однородной среде (дисперсионной среде). Характеризуются сильно развитой поверхностью раздела между фазами. По размерам частиц (дисперсности) различают… … Энциклопедический словарь
Дисперсные системы — образования из двух или большего числа фаз (тел) с сильно развитой поверхностью раздела между ними. В Д. с. по крайней мере одна из фаз дисперсная фаза распределена в виде мелких частиц (кристалликов, нитей, плёнок или пластинок, капель,… … Большая советская энциклопедия

Дисперсная система

Дисперсная система – это гетерогенная структура, где мельчайшие частицы одного вещества равномерно распределены в другом веществе, при этом они не смешиваются и не контактируют химически. Компонент, который занимает больший объем, имеет название «среда». Компонент, имеющий меньший объем обозначается термином «дисперсная фаза». Частицы фазы и среда имеют между собой поверхность раздела. Именно поэтому дисперсные системы являются неоднородными, то есть гетерогенными.

Дисперсными называются частицы размером от 1 нм до 10 мкм.

Дисперсные системы (фазы и дисперсные частицы) могут иметь любое агрегатное состояние: жидкое, твердое, газообразное. Окружающий нас мир состоит из множества дисперсных систем. Примером может служить почва, морская вода, продукты и многое другое.

В дисперсной системе фаз может быть больше двух. В таком случае отделяют их друг от друга с помощью сепарирования, центрифугирования.

Рис. 2. Центрифугирование.

Как известно, дисперсные системы могут находится в трех агрегатных состояниях. Сочетания этих состояний позволяют выделить 9 видов двухфазных дисперсных систем (3 агрегатных состояния фаз и три агрегатных состояния среды). Рассмотрим таблицу «Дисперсная система»:

По наличию или отсутствию взаимодействия между частицами дисперсной фазы можно выделить два вида дисперсных систем:

свободнодисперсные системы. Сюда относятся коллоидные растворы, суспензии, взвеси, разнообразные растворы, для которых характерна текучесть.
связнодисперсные системы. Сюда относятся структурированные системы, которые имеют свойства полутвердого тела. Например, если у золей некоторых веществ понизить температуру или увеличить концентрацию, то они утратят свою текучесть. Также в эту группу относятся концентрированные пасты, аморфные осадки.

Рис. 3. Определение золи.

Дисперсная система – гетерогенная среда, состоящая из двух или более фаз и дисперсионной среды. Системы могут существовать во всех трех агрегатных состояниях. Благодаря этому формируются 9 видов двухфазных дисперсных систем.

Средняя оценка: 4.4. Всего получено оценок: 138.

Дисперсные системы

Истинные растворы содержат молекулы или атомы, размеры которых обычно не превышают 5× 10-9 м (5 нм). При увеличении размеров частиц система становится гетерогенной, состоящей из двух и более фаз с сильно развитой поверхностью раздела. Такие системы получили название дисперсных систем.

Все дисперсные системы состоят из сплошной фазы, называемой дисперсной средой, и прерывистой фазы (частиц) называемой дисперсной фазой. В зависимости от размера частиц дисперсные системы подразделяются на группы:

взвеси (суспензии, эмульсии) у которых частицы имеют размер 1000 нм (10-6 м) и более;
коллоидные системы, размер частиц которых лежит в пределах от 1 до 500 нм (10-9- 5× 10-7 м).

Дисперсные системы также классифицируются по агрегатным состояниям дисперсной фазы и дисперсной среды:

Тип дисперсной системы	Фазовое состояние	Примеры
	дисперсной среды	дисперсной фазы
Аэрозоль	газ	жидкость	туман, облака
Аэрозоль	газ	твердая	дым, пыль
Пена	жидкая	газ	взбитые сливки
Эмульсия	жидкая	жидкая	молоко, майонез
Золь	жидкая	твердая	краски
Твердая эмульсия	твердая	жидкая	масло
Гель	твердая	жидкая	желе

Химия — Дисперсная система

это образования из двух или более числа фаз, которые совершенно или практически не смешиваются и не реагируют друг с другом химически. Первое из веществ мелко распределено во втором. Если фаз несколько, их можно отделить друг от друга физическим способом.

Обычно дисперсные системы это коллоидные растворы, золи. К дисперсным системам относят также случай твёрдой дисперсной среды, в которой находится дисперсная фаза.

Диспергатор РПГ- это аппарат, позволяющий диспергировать и получить коллоидный раствор двух и более практически несмешиваемых веществ. Обычно бывают рециркуляционного, встроенного и погружного типа.

Классификация дисперсных систем

Наиболее общая классификация дисперсных систем основана на различии в агрегатном состоянии дисперсионной среды и дисперсной фазы. Сочетания трех видов агрегатного состояния позволяют выделить девять видов дисперсных систем. Для краткости записи их принято обозначать дробью, числитель которой указывает на дисперсную фазу, а знаменатель на дисперсионную среду, например для системы «газ в жидкости» принято обозначение Г/Ж.

По кинетическим свойствам дисперсной фазы дисперсные системы можно разделить на два класса:

Свободнодисперсные системы, у которых дисперсная фаза подвижна;
Связнодисперсные системы, дисперсионная среда которых твердая, а частицы их дисперсной фазы связаны между собой и не могут свободно перемещаться.

В свою очередь эти системы классифицируются по степени дисперсности.

Системы с одинаковыми по размерам частицами дисперсной фазы называются монодисперсными, а с неодинаковыми по размеру частицами полидисперсными. Как правило, окружающие нас реальные системы полидисперсны.

По размерам частиц свободнодисперсные системы подразделяют на:

Название	Размер частиц, м
Ультрамикрогетерогенные	10…10
Микрогетерогенные	10…10
Грубодисперсные	более 10

Ультрамикрогетерогенные системы также называют коллоидными или золями. В зависимости от природы дисперсионной среды, золи подразделяют на твёрдые золи, аэрозоли и лиозоли. К микрогетерогенным системам относят суспензии, эмульсии, пены и порошки. Наиболее распространёнными грубодисперсными системами являются системы «твёрдое газ», например, песок.

Связнодисперсные системы по классификации М. М. Дубинина подразделяют на:

Название	Размер частиц, нм
Микропористые	менее 2
Мезопористые	2-200
Макропористые	более 200

По рекомендации ИЮПАК микропористыми называют пористые материалы с размерами пор до 2 нм, мезопористыми от 2 до 50 нм, макропористыми свыше 50 нм.

Диспергирование

Дисперсные системы[править | править код]

Дисперсная система, среда и фазаправить | править код

Сформулируйте, что такое дисперсная система, дисперсионная среда, дисперсная фаза.

Дисперсными называют гетерогенные системы, в которых одно вещество в виде очень мелких частиц равномерно распределено в объёме другого.

То вещество, которое присутствует в дисперсной системе в меньшем количестве и распределено в объёме другого вещества, называют дисперсной фазой (может состоять из нескольких веществ).

Вещество, присутствующее в большем количестве, в объёме которого распределена дисперсная фаза, называют дисперсионной средой.

Природный газ и истинные растворы как не дисперсные системыправить | править код

Докажите, что природный газ и истинные растворы не являются дисперсными системами.

Природный газ и истинные растворы являются гомогенными системами, в них нельзя выделить дисперсную фазу и дисперсионную среду, а дисперсные системы напротив – гетерогенные.

Классификация гелей, сроки их годностиправить | править код

Схема классификации гелей

Приведите классификацию гелей по группам и объясните, чем определяется срок годности косметических, медицинских и пищевых гелей.

Классификация гелей, которые часто встречаются в повседневной жизни, представлена на схеме (рисунок справа):

Гели являются коллоидными системами, в которых частицы дисперсной фазы образуют пространственную структуру. Со временем структура гелей нарушается — из них выделяется жидкость. Происходит синерезис — самопроизвольное уменьшение объема геля, сопровождающееся отделением жидкости. Синерезис и определяет срок годности косметических, медицинских и пищевых гелей.

Объясните, что такое коагуляция, синерезис, эмульсионная полимеризация, седиментация.

Коагуляция — это явление слипания коллоидных частиц и выпадения их в осадок, характерно для золей.

Синерезис — это самопроизвольное уменьшение объема геля, сопровождающееся отделением жидкости.

Эмульсионная полимеризация — способ проведения полимеризации мономера в дисперсионной среде (обычно в воде), приводящий к образованию полимерной суспензии со средними размерами частиц 50-150 нм.

Седиментация — это процесс оседания частиц дисперсной фазы в суспензии под действием силы тяжести.

Коллоидные системы как носители эволюцииправить | править код

Дайте свою трактовку того факта, что природа в качестве носителя эволюции избрала именно коллоидные системы.

За счет того, что коллоидные системы обеспечивают более развитую поверхность раздела между фазами, обмен веществ протекает более интенсивно. Именно поэтому такие биологические жидкости как цитоплазма, кровь, лимфа являются коллоидными системами.

Практика распознавания дисперсных системправить | править код

Назовите дисперсные системы, о которых идёт речь в этих строках М. Цветаевой:

Отнимите жемчуг — останутся слёзы,

Отнимите злато — останутся листья

Осеннего клёна, отнимите пурпур —

Останется кровь.

Дисперсные системы

В окружающем нас мире чистые вещества встречаются крайне редко, в основном большинство веществ на земле и в атмосфере – это разнообразные смеси, содержащие более двух компонентов. Частицы размером примерно от 1 нм (несколько молекулярных размеров) до 10 мкм называются дисперсными (лат. dispergo – рассеивать, распылять). Разнообразные системы (неорганические, органические, полимерные, белковые), в которых хотя бы одно из веществ находится в виде таких частиц, называются дисперсными. Дисперсные — это гетерогенные системы, состоящие из двух или более фаз с сильно развитой поверхностью раздела между ними или смесь, состоящая как минимум из двух веществ, которые совершенно или практически не смешиваются друг с другом и не реагируют друг с другом химически. Одна из фаз – дисперсная фаза – состоит из очень мелких частиц, распределенных в другой фазе – дисперсионной среде.

Поверхностные явления

Определение 2

Поверхностные явления – это совокупность явлений, которые обусловлены свойствами тонких слоев веществ, находящихся на границе раздела фаз.

Поверхностные явления происходят в поверхностных слоях на межфазных границах. Причиной их являются разные состав и строение контактирующих фаз, различия в связях поверхностных молекул и атомов. Из-за этого молекулы и атомы, находящиеся в поверхностных слоях, образовывают структуру, а само вещество принимает особое состояние, которое отличается от его обычного состояния. Поверхностные явления изучаются коллоидной химией.

Как правило, поверхностные явления классифицируют в соответствии с объединенным уравнением второго и первого начал термодинамики, в которое входят основные виды энергии:

Теплота.
Электрическая энергия.
Энергия Гиббса.
Механическая энергия.
Химическая энергия.

Данное уравнение называется уравнение приращения Гиббса и имеет следующий вид.

Рисунок 1. Приращение Гиббса. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Преобразование (превращение) поверхностной энергии в один из вышеперечисленных видов энергии, может проявляться в виде адгезии, адсорбции, смачивания, капиллярности и т. п.

Поверхностные явления используются в химической промышленности. Почти каждое химическое производство осуществляется с использованием дисперсных систем и поверхностных явлений. Гетерогенные процессы в химическом производстве, осуществляют при условии максимального контакта между поверхностями контакта фаз. С этой целью вещества переводят в состояние пылей, суспензий, эмульсий, порошков или туманов. Так, например, процесс измельчения промежуточных продуктов или сырья, а также обогащение, происходит в дисперсных системах, в которых значимую роль играют такие явления, как смачивание, коагуляция, адсорбция, капиллярность, седиментация. В химическом производстве широко распространены дисперсные системы с твердой дисперсионной средой, например, катализаторы и адсорбенты. Закономерности протекания поверхностных явлений представляют собой основу для получения материалов с определенными свойствами: лекарственные препараты, керамика, порох, цементы, ситаллы, полимеры, сорбенты, катализаторы и т.п.

Коллоиды и кристаллоиды. Истинные и коллоидные растворы

Особое место в природе занимают коллоидные системы. Еще в середине XIX века шотландский ученый Томас Грэм обнаружил, что некоторые вещества, обычно не растворимые в воде, при определенных условиях могут образовывать с ней однородные смеси, отличающиеся от обычных растворов. Так, обычные растворы проходят через фильтр из растительного пергамента полностью и в дальнейшем способны кристаллизоваться, а смеси из нерастворимых веществ и воды не проходят через поры такого фильтра и не способны кристаллизоваться.

Растворы, проходящие через фильтр и способные кристаллизоваться, он назвал кристаллоидами, их принято называть истинными растворами. Смеси, не проходящие через фильтр – коллоидами, по названию клея (по греч. – «колла») или коллоидными растворами (золями). Данная классификация является простой, но устаревшей.

В истинных растворах присутствуют отдельные ионы и молекулы, тогда как в коллоидных растворах присутствуют более крупные частицы.

Классификация коллоидных систем

Коллоидные системы могут быть не только жидкими (молоко, горячий раствор желатина), но и твёрдыми (яшма и многие другие окрашенные минералы), и газообразными (дым, туман).

Если дисперсионной средой выступает вода, то коллоид называется гидрозолем, если спирт – алкозоли, если бензол – бензозоли и т. д.

Если дисперсионной средой выступает газ, то коллоид называется аэрозолем.

Взвеси и их особенности

Те дисперсные системы, фазы в которых можно легко определить невооруженным глазом, называются взвесями. Их характерная черта — непрозрачность. Если необходимо отделить среду и второстепенное вещество, можно воспользоваться рядовыми фильтрами, или процедурой отстаивания. Категорию разделяют на несколько видов:

Эмульсии. В жидком агрегатном состоянии находится фаза и среда, они не взаимодействуют друг с другом и не растворяются. Многие получаются посредством гомогенизации. К ним относят большинство лекарственных препаратов или молоко.
Суспензии. Здесь средой является жидкость, а фазой — твердая структура. Получают посредством пересыпания в жидкость порошка. Структура получается текучая, т. к. фаза крайне мелкая. Если оставлять структуру в неподвижном состоянии, выпадает осадок. Почти все строительные растворы относятся к категории.
Аэрозоли. Взвесь в этом случае располагается в газе. Примеров множество, встречаются как в природе, так и в быту. Например, грозовые или обычные облака, туманы и некоторые виды осадков. Большинство химикатов, производимых для обработки сельскохозяйственных структур, тоже являются аэрозолями.

Взвеси важны в деятельности человека, равно как природных процессах. Почти все производство построено на применении растворов (удобрения, металлы, бумага и пр.). В окружающем мире естественные соединения с водой тоже встречаются постоянно, например, почвообразование или насыщение грунта полезными веществами. В жизнедеятельности всех живых существ они тоже принимают непосредственное участие.

https://youtube.com/watch?v=1pRdKf1DQB4

Что такое дисперсная система?

Дисперсные системы – это измельченные тела одного вещества, равномерно распределенные в сплошной массе другого вещества. Другими словами – это смеси мельчайших частиц, не взаимодействующих друг с другом химически, но имеющие отличные от отдельно взятых чистых веществ, из которых состоит данная система, физические свойства.