Классификация по взаимодействию между частицами дисперсной фазы или степени структурированности системы

Различают свободнодисперсные и связнодисперсные системы. К свободнодисперсным относят бесструктурные системы, в которых частицы дисперсной фазы не связаны друг с другом в одну сплошную сетку или трехмерный каркас. Они кинетически независимы, т.е. способны к самостоятельному перемещению в дисперсионной среде под влиянием броуновского движения или силы тяжести. Такие системы обладают текучестью и всеми остальными свойствами, характерными для обычных жидкостей и газов. К ним относятся лиозоли, достаточно разбавленные суспензии и эмульсии, а также аэрозоли.

В связнодисперсных системах частицы дисперсной фазы связаны друг с другом за счет межмолекулярных сил, образуя в дисперсионной среде своеобразные сетки или трехмерные каркасы. В подобных структурах отдельные частицы уже не способны к взаимному перемещению и могут совершать лишь колебательные движения. К данным системам относятся гели, концентрированные суспензии (пасты), концентрированные эмульсии и пены.

Свободнодисперсные системы во времени непрерывно изменяют свой дисперсный состав в сторону укрупнения частиц, вплоть до полного расслоения на 2 макрофазы, поэтому их часто называют нестабилизированными.

Связнодисперсные системы могут сохранять свою дисперсность на определенном постоянном уровне в течение длительного времени, поэтому называются иначе стабилизированными.

Классификация по характеру взаимодействия дисперсной фазы с дисперсионной средой

По характеру взаимодействия между частицами дисперсной фазы и молекулами дисперсионной среды коллоидные и грубодисперсные системы подразделяются на лиофильные (от греческого lyo – растворяю, philia – люблю) и лиофобные (phobia – страх, нелюбовь).

Системы, в которых дисперсионной средой является вода, называются, соответственно, гидрофильными и гидрофобными.

Лиофильные (гидрофильные) системы характеризуются сильно выраженным взаимодействием частиц дисперсной фазы с молекулами дисперсионной среды. Результатом такого взаимодействия является образование на поверхности частиц сольватных оболочек из молекул растворителя, которые препятствуют их слипанию и уменьшают поверхностную энергию. Лиофильные системы термодинамически устойчивы, могут образовываться самопроизвольно и не требуют добавок стабилизаторов. Они немногочисленны и в природе встречаются редко. К ним можно отнести растворы некоторых поверхностно-активных веществ, определенные сорта глин.

На начальном этапе коллоидной химии к лиофильным золям отнесли растворы высокомолекулярных соединений. Однако в дальнейшем было доказано, что данные системы являются молекулярно-дисперсными и гомогенными. Но вследствие того, что макромолекулы полимеров по своим размерам совпадают с коллоидными частицами, их растворы по многим свойствам схожи с золями.

Большинство так называемых классических дисперсных систем являются гидрофобными. Они характеризуются очень слабым взаимодействием частиц дисперсной фазы с молекулами дисперсионной среды, вследствие чего защитная сольватная оболочка на их поверхности не образуется. Такие системы термодинамически неустойчивы, самопроизвольно не получаются, могут существовать очень непродолжительное время в связи с чем для увеличения времени жизни требуют специальных методов стабилизации, например, добавок соответствующих веществ.