Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
раств.doc
Скачиваний:
128
Добавлен:
29.02.2016
Размер:
1.16 Mб
Скачать

3 Дисперсные системы

Химические вещества могут встречаться в чистом виде или в составе смесей. Смеси, в свою очередь, можно разделить на гомо- и гетерогенные. К гомогенным однофазным смесям относят истинные растворы (см. раздел 1), в которых растворенное вещество представлено в виде молекул или ионов, размеры которых соизмеримы с молекулами растворителя и не превышают 1 нм. Гомогенные смеси являются термодинамически устойчивыми.

При увеличении размеров частиц система становится гетерогенной, состоящей из двух или более фаз с сильно развитой поверхностью раздела. И, как показывает практика, иная область раздробленности вещества формирует новый комплекс свойств, присущих только этой форме организации вещества.

Система, состоящая из двух или более веществ, в которой одно или несколько веществ измельчено и равномерно распределено в другом, называется дисперсной системой (от лат. dispersus – рассеянный).

Дисперсные (раздробленные) системы состоят из сплошной (непрерывной) фазы (дисперсионной среды)и находящихся в этой среде раздробленных частиц того или иного размера и формы (дисперсной фазы)– прерывистая часть системы.

Дисперсные системы повсеместно распространены в природе. Это – горные породы, грунты, почвы, атмосферные и гидросферные осадки, раститительные и животные ткани. Дисперсные системы широко используют в технологических процессах; в виде дисперсных систем выпускается большинство промышленных продуктов и предметов бытового потребления. Высокодисперсные технологические материалы (наполненные пластики, дисперсно-упрочненные композиционные материалы) отличаются чрезвычайно большой прочностью. На высокоразвитых поверхностях интенсивно протекают гетерогенные и гетерогенно-каталитические химические процессы. Учение о дисперсных системах и поверхностных явлениях в них составляет сущность самостоятельного раздела коллоидной химии.

3.1 Методы получения дисперсных систем

Диспергирование (измельчение) – частицы дисперсной фазы дробятся до необходимых размеров. Метод широко используют для полу­чения грубодисперсных систем – суспензий, эмуль­сий, порошков. Выбор типа измельчения твердых ма­териалов зависит от их механических свойств. Хруп­кие материалы измельчают ударом, вязкие – истира­нием. Механическое измельчение проводят в спе­циальных промышленных и лабораторных устройст­вах – мельницах (шаровые, вибрационные, колло­идные мельницы). Высокой дисперсности можно достичь ультразвуковым диспергированием.

Конденсация частицы дисперсной фазы образуются посредством соединения разобщенных молекул (ионов). Конденсационные методы позволяют получать дисперс­ные системы из гомогенных сред. Появление новой фазы происходит при пересыщении среды. Физиче­ские методы конденсации основаны на конденсации пара. Химические методы конденсации основаны на создании концентраций, превышающих равновесные, например:

– получение золя золота восстановлением НАuС14

2HAuCl4 + 3H2О2 = 2Au + 8НС1 + 3О2;

– получение золя гидроксида железа гидролизом FeCl3

FeCl3 + 3H2О = Fe(OH)3 + 3HC1;

– получение золя сульфида мышьяка реакцией обмена

2H3AsO3 + 3H2S = As2S3 + 6H2О.