Конденсационно-кристаллизационные структуры. Структурообразование разбавленных дисперсных систем – гели, студни. Синерезис.

Если частицы аморфные, то структуры, образующиеся в дисперсных системах, принято называть конденсационными, если частицы кристаллические, то структуры являются кристаллизационными. При непосредственном срастании частиц механические свойства структур соответствуют свойствам самих частиц. Конденсационно-кристаллизационные структуры типичны для связнодисперсных систем, т. е. систем с твердой дисперсионной средой. Такие структуры придают телам прочность, хрупкость и не восстанавливаются после разрушения.

Одно из важных свойств дисперсных систем и растворов высокополимеров — способность их к структурообразованию. Коллоидные системы, частицы которых удалены друг от друга на достаточно большое расстояние и практически не взаимодействующие между собой, называются свободнодисперсными системами. Такие коллоидные системы по своим свойствам похожи на обычные жидкости. Их вязкость очень мало отличается от вязкости дисперсионной среды. Дисперсные системы, в которых частицы связаны между собой и не способны к взаимному перемещению, называются связнодисперсными системами. В таких системах частицы дисперсной фазы образуют пространственную сетку, или структуру.

Синерезис – самопроизвольное уменьшение размеров геля с одновременным выделением наружу дисперсионной среды, содержащейся в петлях геля. (обратный процесс набухание)

Билет 5 Классиф-ция дисп-ых систем по агрегатному состоянию дисперсн фазы и дис-ой среды

Дисперсная фаза	Дисперсионная среда	Обозначение	Примеры
Твердая	Газообразная	Т/Г	Пыль, дым, смог
	Жидкая	Т/Ж	Золи (золи металлов в воде, взвеси в природных водах), суспензии
	Твердая	Т/Т	Твердые коллоидные растворы (бетон, сплавы, цветные стекла, минералы, самоцветы)
Жидкая	Газообразная	Ж/Г	Аэрозоли (туман, облака)
	Жидкая	Ж/Ж	Эмульсии (молоко, сырая нефть, крема)
	Твердая	Ж/Т	Жидкость в пористых телах (адсорбенты, почвы)
Газообразная	Газообразная	Г/Г	Системы с флуктуациями плотности (атмосфера Земли)
	Жидкая	Г/Ж	Газовые эмульсии, пены
	Твердая	Г/Т	Пористые и капиллярные тела (адсорбенты, катализаторы, пемза, активированный уголь)

Изменение напряжения в деформированном теле во времени. Модели Гука, Ньютона, Шведова-Максвела. Период релаксации. Связь периода релаксации с вязкостью системы.

Электроповерхностные явления: электрофорез, электроосмос, потенциал течения, потенциал седиментации. Практическое применение процессов электрофореза и электроосмоса.

Рейс заполнил нижнюю часть U-образной трубки толченым кварцем с целью разделения продуктов электролиза и заметил, что приложение внешнего напряжения к электродам (100 В) приводит к перемещению воды в сторону отрицательного электрода, это явление было названо электроосмосом (рис. 4.1).

Электроосмос – явление перемещения жидкой дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы под действием электрического поля.

Во второй серии опытов Рейс погрузил во влажную глину две стеклянные трубки, наполненные водой, в трубки были введены электроды (рис. 4.2).

Рис. 4.1. Схема опыта Рейса по электроосмосу	Рис. 4.2. Схема опыта Рейса по электрофорезу

После включения электрического тока наблюдалось движение отрывающихся частичек глины к положительному электроду. Это явление было названо электрофорезом.

Электрофорез – явление перемещения дисперсной фазы относительно жидкой дисперсионной среды под действием электрического поля.

Несколько позже были обнаружены явления, обратные по характеру.

В 1859 г. Квинке обнаружил, что при фильтрации воды через пористую диафрагму возникает разность потенциалов, пропорциональная давлению, под которым протекает жидкость (рис. 4.3). Это явление, обратное электроосмосу, было названо потенциалом течения.

Потенциал течения – возникновение разности потенциалов при движении дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы.

В 1879 г. Дорном было открыто явление, обратное электрофорезу. При оседании частиц кварца в воде возникала разность потенциалов, возникающая между двумя электродами, расположенными на разной высоте (рис. 4.4). Это явление, обратное электрофорезу было названо потенциалом оседания (седиментации).

Потенциал оседания (седиментации) – возникновение разности потенциалов при движении дисперсной фазы относительно дисперсионной среды.

Рис. 4.3. Схема возникновения потенциала течения	Рис. 4.4. Схема возникновения потенциала седиментации

Открытые явления были названы электрокинетическими, т.к. в них обнаруживалась связь между скоростью протекания (кинетикой) и электрическим полем.

Практическое применение связано с нанесением покрытий на различные поверхности электрофоретическим методом.

Явление электроосмоса используется для удаления влаги при осушке различных объектов (стен зданий, сыпучих материалов, при строительстве плотин, дамб и т.д.), для пропитки материалов различными веществами.

Электроосмотическая фильтрация, сочетающая в себе два процесса: фильтрацию под действием приложенного давления и электроосмотический перенос жидкости в электрическом поле. В аналитической химии используется метод капиллярного электрофореза.