Классификация по структурно-механическим свойствам
Различают системы:
1) свободнодисперсные – системы, в которых дисперсная фаза свободно перемещается по всему объему системы (лиозоли, разбавленные суспензии и эмульсии, аэрозоли, практически все сыпучие порошки и др.)
2) связнодисперсные системы – системы, в которых дисперсная фаза не может свободно передвигаться в сплошной среде. В таких системах возникновение межмолекулярных связей между фазой и средой приводит к образованию структурированных систем (практически все системы пищевых производств). Связнодисперсные системы, в отличие от свободнодисперсных, обладают новыми качествами: прочностью, упругостью, пластичностью.
Связнодисперсные пищевые массы могут быть в виде полупродуктов (тесто, мясной фарш) или готовых продуктов питания (творог, сливочное масло, халва, мармелад, плавленый сыр, дрожжи и т.д.).
Раздел II. Поверхностные явления. Адсорбция
2.1 Классификация поверхностных явлений
Дисперсные системы, обладающие большим избытком поверхностной энергии, термодинамически неустойчивы; в них самопроизвольно протекают процессы, приводящие к снижению свободной энергии.
Поверхностными называются явления, которые вызваны самопроизвольным уменьшением поверхностной энергии Gпов. Эти явления происходят на границе раздела фаз.
Для изобарно-изотермических процессов
Gпов = S.
Снижение поверхностной энергии Gпов может происходить за счет уменьшения поверхности раздела фаз S и поверхностного натяжения .
Поэтому все поверхностные явления в дисперсных системах можно разделить на две группы. Первая группа явлений связана с уменьшением поверхности раздела фаз, вторая – снижением поверхностного натяжения (схема).
В первом случае снижение Gпов может быть реализовано за счет образования сферической и идеально гладкой поверхности, укрупнения частиц и механических процессов.
Сферические частицы по сравнению с частицами другой формы обладают минимальной поверхностью. Капли любой жидкости в отсутствие гравитации (например, в кабине космического корабля) принимают сферическую форму.
Идеально гладкая поверхность образуется на границе раздела с газовой фазой. Поверхность воды в стакане всегда идеально гладкая.
При укрупнении частиц уменьшается удельная поверхность.
Укрупнение частиц твердой дисперсной фазы происходит за счет слипания и образования более крупных агрегатов. Этот процесс называется коагуляцией. Слияние капель (или пузырьков) внутри подвижной дисперсионной среды (жидкости или газа) и образование частиц большего размера –коалесценция.
С
нижение
поверхностного натяжения может быть
вызвано физико-химическими, электрическими,
тепловыми процессами (адсорбция, адгезия,
образование ДЭС). Физико-химическим
процессам сопутствуют тепловые
эффекты, связанные с выделением или поглощением тепла.
Все поверхностные явления протекают самопроизвольно, т.к. сопровождаются снижением свободной энергии. После их протекания система, обладающая минимумом свободной энергии, становится термодинамически устойчивой (рис. 5).