ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Классификации коллоидных и микрогетерогенных систем из "Курс коллоидной химии" Рассмотрим кратко, те классификации, которые получили наибольшее распространение. [c.24] В с мом деле, как мы видели, дисперсность является только одним из факторов, определяющих свойства системы, и, следовательно, характеристика дисперсных систем по размеру содержащихся в них частиц будет неполной и односторонней. Кроме того, на практике очень редко встречаются монодисперсные системы. К полидисперсным же системам прилагать эту классификацию невозможно. Наконец, в связи с явлениями агрегации, протекающими в коллоидных системах, размер содержащихся в них частиц может меняться, и, таким образом, одну и ту же систему в разное время ее существования придется относить к различным классам. [c.24] Классификация по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды была предложена Во. Оствальдом. Возможны девять комбинаций дисперсной фазы и дисперсионной среды в различных их состояниях (табл. 1,2). Однако практически можно реализовать только восемь комбинаций, поскольку газы в обычных условиях растворимы друг в друге и образуют гомогенную систему. [c.24] Исходя из этого, Зигмонди упростил классификацию Во. Оствальда, приняв в качестве классификационного признака лишь агрегатное состояние дисперсионной среды. Тогда восемь возможных классов Во. Оствальда сводятся всего к трем, а именно к системам с газовой, жидкой и твердой дисперсионной средой. [c.25] Классификация по взаимодействию дисперсной фазы и дисперсионной среды. Эта классификация пригодна только для систем с жидкой дисперсионной средой. К системам с газовой или твердой дисперсионной средой она, очевидно, неприложима. [c.25] Сравнение систем, являющихся представителями этих классов, показало, что они обладают и другими, отличающими их друг от друга свойствами. Необратимые коллоидные системы имеют признаки коллоидных растворов их трудно получить с высоким содержанием дисперсной фазы они легко коагулируют при введении в них электролитов, образуя при этом компактные, содержащие малое количество дисперсионной среды осадки. Обратимые коллоидные системы, наоборот, можно получать достаточно высокой концентрации они гораздо менее чувствительны к электролитам, а осадки, которые все же могут выделяться при введении в золи лишь большого количества коагулятора, весьма объемисты, вязки и содержат много дисперсионной среды. [c.26] Фрейндлих высказал мнение, что обратимость и необратимость коллоидной системы определяется взаимодействием дисперсной фазы с дисперсионной средой. Дисперсная фаза обратимых коллоидов молекулярно взаимодействует с дисперсионной средой и поэтому способна в ней растворяться. Исходя из этого, такие коллоидные системы Фрейндлих предложил также называть лиофиль-ными коллоидными системами (от греч. слова лиос — жидкость, фило — люблю). Дисперсная фаза необратимых коллоидов неспособна взаимодействовать с дисперсионной средой, а следовательно, и растворяться в ней. Поэтому эти системы Фрейндлих назвал лиофобными (от греч. слова фобе — ненавижу). В том случае, когда дисперсионной средой системы является вода, эти два класса можно называть соответственно гидрофильными и гидрофобными системами (от греч. слова гидра —вода). [c.26] Легко видеть, что в то время как необратимые, или лиофобные, коллоидные растворы являются типичными коллоидными системами, обратимые, или лиофильные, системы представляют собою не что иное, как растворы высокомолекулярных соединений. В самом деле, самопроизвольно растворяться в дисперсионной среде и давать растворы с коллоидными свойствами способны только вещества, распадающиеся в растворах на отдельные и притом очень большие молекулы. Такими веществами как раз и являются высокомолекулярные соединения. Самопроизвольное образование типичных коллоидных систем с межфазной поверхностью раздела, как правило, невозможно, так как это противоречит термодинамике. [c.26] Таким образом,, классификация Зигмонди и Фрейндлиха по существу представляет собою классификацию не коллоидных систем, а дисперсных систем, содержащих частицы, отвечающие коллоидным размерам, причем в эту классификацию входят как типичные коллоидные системы, так и растворы полимеров. [c.27] Здесь уместно указать, что наряду с типичными необратимыми и обратимыми системами, согласно классификации Зигмонди и Фрейндлиха, существуют и промежуточные системы, которые трудно отнести к какому-нибудь одному из обоих классов. Это, например, золи гидроокисей некоторых металлов А1(0Н)з, Ре(ОН)з, 5п(ОН)4. Исследование с помощью оптических методов указывает на присутствие в этих системах коллоидных частиц (агрегатов молекул). Имеются и другие основания считать эти системы гетеро-генными. Вместе с тем эти системы обратимы, могут быть получены с достаточно большой концентрацией дисперсной фазы и менее чувствительны к электролитам, чем типичные лиофобные системы. Такие свойства этих систем обычно объясняют исключительно большой гидратацией содержащихся в них частиц. Однако в последнее время ряд исследователей стали считать, что в этих системах в зависимости от способа получения дисперсная фаза может находиться как в виде коллоидных частиц, так и в виде макромолекул. Природа этих растворов до сих пор окончательно не ясна. К этому вопросу мы еще возвратимся в гл. IX и XIV. [c.27] В последнее время термину лиофильные коллоидные системы некоторые ученые нашей страны стали придавать существенно иной смысл по сравнению с тем, который придавали ему ранее. Так, лиофильными золями, по предложению П. А. Ребиндера, стали называть не растворы высокомолекулярных соединений, а равновесные коллоидные системы, образующиеся при определенных условиях в результате самопроизвольного раздробления дисперсной фазы до частиц коллоидных размеров. Такое название вполне обоснованно, так как частицы в таких системах имеют коллоидные размеры и при том взаимодействуют с дисперсионной средой, т. е. лиофильны по отношению к ней. [c.27] Некоторые ученые предлагают называть лиофильными золи, приобретшие агрегативную устойчивость благодаря адсорбции на поверхности их частиц неионогенных поверхностно-активных веществ. Такие золи отличаются от ионостабилизованных коллоидных систем высокой устойчивостью к действию электролитов, которая обусловлена лиофильностью поверхности частиц дисперсной фазы, приобретенной в результате адсорбции моле кул неионогенных поверхностно-активных веществ. [c.27] Классификация по взаимодействию между частицами. Согласно этой классификации дисперсные системы разделяются на свободнодисперсные и связнодисперсные. [c.27] В связнодщ персных системах частицы связаны друг с другом за счет межмолекулярных сил, образуя в дисперсионной среде своеобразные пространственные сетки или каркасы (структуры). Частицы, образующие структуру, очевидно, не способны к взаимному перемещению и могут совершать лишь колебательные движения. К таким системам относятся гели, концентрированные суспензии (пасты) и концентрированные эмульсии и пены, а также порошки. Гели могут образоваться как в результате коагуляции коллоидных систем и объединения в одно целое выпавшего осадка (коагели), так и вследствие молекулярного сцепления в отдельных местах частиц золя, образующих сравнительно рыхлые сетки или каркасы (лиогели). В последнем случае в гелях сохраняется внешняя однородность системы. Естественно, образованию геля всегда способствует повышение концентрации дисперсной фазы в системе. Переход золя в состояние геля называется гелеобразо-ванием. [c.28] Связнодисперсные системы, обладающие в некоторой степени свойствами твердого тела, не следует смешивать с системами с твердой дисперсионной средой. У последних систем частицы также неспособны перемещаться относительно друг друга, но причина здесь существенно иная, а именно, огромная вязкость дисперсионной среды. [c.28] Приведенная классификация приложима не только к коллоидным системам, но и к системам, представляющим собою растворы высокомолекулярных веществ. [c.28] Вернуться к основной статье