Микрогетерогенные и грубодисперсные системы

Все дисперсные системы гетерогенны, состоят по меньшей мере из двух фаз. Непрерывная фаза называется дисперсионной средой, раздробленная прерывная фаза — дисперсной фазой. Все дисперсные системы, составляющие предмет коллоидной химии, можно классифицировать по кинетическим свойствам дисперсной фазы на системы, в которых частицы дисперсной фазы могут свободно передвигаться (свободно дисперсные системы), и на системы, в которых эти частицы передвигаться практически не могут (связно-дисперсные системы). Существенно важна классификация по размерам частиц дисперсной фазы. По последнему признаку коллоидные системы подразделяются на ультрамикрогетерогенные, размер частиц которых составляет 1—100 нм, микрогетерогенные с размером частиц 100— 10000 нм (0,1—10,0 мкм) и грубодисперсные системы, размер частиц которых больше 10 мкм. [c.380]

Суспензии. Суспензиями называют микрогетерогенные системы с жидкой дисперсионной средой и твердой дисперсной фазой с размерами частиц выше, чем в коллоидных системах, т. е. в диапазоне 10 — 10 м. Наиболее грубодисперсные системы называют взвесями. Способы получения и стабилизации суспензий во многом сходны с таковыми для коллоидных растворов — золей. [c.451]

Коллоидные системы представляют собой частный вид дисперсных систем. К коллоидным относятся системы со сравнительно высокой степенью дисперсности размер частиц составляет от 10 до 2000 А. Таким образом, коллоидные системы по степени дисперсности частиц должны быть помещены между грубодисперсными системами и молекулярно-дисперсными, т. е. истинными растворами (в последних растворенное вещество находится в растворителе в виде отдельных молекул или ионов). В коллоидных системах частицы не могут быть обнаружены с помощью обычного микроскопа. Таким образом, коллоидные системы являются системами гетерогенными (точнее — микрогетерогенными), так как частицы дисперсной фазы составляют самостоятельную фазу, обладающую некоторой поверхностью, отделяющей ее от дисперсионной среды. Вследствие малого размера частиц общая поверхность их в коллоидных системах очень велика и составляет десятки, сотни и тысячи квадратных метров на грамм дисперсной фазы. Очень сильное развитие этой поверхности раздела и обусловливает особенности в свойствах, присущие коллоидным системам. [c.504]

Системы с твердой дисперсионной средой и газовой дисперсной фазой — Г/Т часто называют твердыми пенами. Твердые пены, так же как и жидкие пены, вследствие большого размера пузырьков газовой фазы обычно относят к микрогетерогенным или даже грубодисперсным системам. Примером природной твердой пены может служить пемза — пористая губчато-ноздреватая очень легкая горная порода вулканического происхождения, применяемая как абразив для полировки и шлифования, а также в строительном деле для изготовления пемзобетона. Из искусственных твердых пен можно указать пеностекла и пенобетоны, широко применяемые в качестве строительных и Изоляционных материалов. Достоинствами этих материалов являются малая плотность, малая теплопроводность и довольно большая прочность, обусловленная их ячеистой струк турой и прочностью дисперсионной среды. Сюда же надо отнести искусственные губчатые материалы, изготовленные на основе полимеров (микропористая резина, различные пено-пласты). [c.395]

К микрогетерогенным и грубодисперсным системам относятся суспензии, эмульсии, аэрозоли, порошки см. гл. VI, 2). По сравнению с коллоидными частицами в этих системах частицы дисперсной фазы имеют значительно большие размеры и они уже видны в оптический микроскоп. В микрогетерогенных и грубодисперсных системах не проявляются такие молекулярно-кинетические свойства, как броуновское движение, диффузия, осмотическое давление. [c.221]

Различают истинные и коллоидные растворы. В первых вещества распадаются на частицы, равные размерам молекул или ионов (10 —10 см). Коллоидные системы лежат между истинными растворами и механической смесью это микрогетерогенные высокодисперсные системы (радиус частиц 10 —10 см) и грубодисперсные системы (радиус частиц 10 —10 см). Они агрегативно неустойчивы, так как без специальной (дополнительной) стабилизации коллоидные частицы объединяются и оседают. [c.130]

Микрогетерогенные и-грубодисперсные системы также рас- [c.3]

Твердыми золями обычно называют ультрамикрогетерогенные системы, а также и микрогетерогенные системы с твердой дисперсионной средой. Такие системы могут иметь газовую, жидкую и твердую дисперсную фазу. Системы с твердой дисперсионной средой и газовой дисперсной фазой г/т называют твердыми пенами и относят их в зависимости от размера пузырьков газовой фазы к микрогетерогенным или иногда грубодисперсным системам. Пемза — природная твердая пена, пенобетон, пеностекло — иокуоственные твердые пены. [c.260]

В табл. 2 приведены данные, характеризующие некоторые особенности коллоидных систем в сравнении с истинными растворами и грубодисперсными микрогетерогенными системами. [c.15]

Микрогетерогенные и грубодисперсные системы также рассматривают в курсе коллоидной химии, поскольку они имеют много общего с типичными коллоидными системами. Общность свойств определяется тем, что для обеих групп характерны высокоразвитая поверхность раздела и все особенности, с нею связанные. [c.4]

К коллоидным системам относятся системы, у которых значение а лежит в пределах 1—100 нм (10 —10 см), а дисперсность—в пределах 1 —100 нм (10 —10 см ). Верхний предел дисперсности коллоидных систем обусловлен тем, что при даль- нейшем дроблении вещества в растворе уже будут находиться не агрегаты молекул, а отдельные молекулы, имеющие размер порядка 0,1 нм. Нижний предел дисперсности коллоидных систем определяется резким снижением интенсивности теплового движения частиц поперечным размером больше 100 нм. Несмотря на установленный предел в 100 нм в курсе коллоидной химии рассматриваются обычно и более грубодисперсные системы, размер частиц которых может достигать несколько микрометров,, а иногда и значительно больше. Это целесообразно потому, что свойства подобных систем, называемых микрогетерогенными, частицы которых хорошо видимы в микроскоп, во многом совпадают со свойствами коллоидных, или, иначе, ультрамикрогетерогенных [c.15]

Оптическая микроскопия позволяет наблюдать объекты размером более 1 мкм (1 ( ) , следовательно, изучать системы, которые классифицируются как микрогетерогенные грубодисперсные. Большинство битумов без добавок и наполнителей прозрачны в поле оптического микроскопа (окрашены в розовый цвет), так как размеры элементов их микроструктуры ниже разрешения светового микроскопа и могут наблюдаться лишь в электронный микроскоп. [c.136]

Дисперсные частицы микрогетерогенных систем характеризуются следующими признаками в тонкодисперсных системах они видимы в обычный микроскоп, в грубодисперсных системах — невооруженным глазом, задерживаются бумажными фильтрами, относительно быстро оседают или всплывают, не проникают через полупроницаемую перегородку. Эти системы неустойчивы, легко расслаиваются или распадаются на две самостоятельные фазы. [c.154]

Близость этих систем к коллоидным оправдывается прежде всего их микрогетерогенностью, т. е. наличием в них двух фаз— дисперсной и дисперсионной—с большой поверхностью раздела между ними и, следовательно, со значительным запасом свободной поверхностной энергии. С лиофобными золями эти системы сближает их малая агрегативная устойчивость (при условии, если они не защищены стабилизаторами). Однако суспензиям, эмульсиям и пенам, как грубодисперсным системам, присущ ряд специфических свойств, особо важных в практическом отношении и требующих изучения. [c.240]

Таким образом, коллоидные системы представляют собой микрогетерогенные (многофазные) системы. Они относительно устойчивы и обычно разрушаются только под влиянием внешних воздействий — при нагревании, изменении концентрации или замене растворителя, внесении в раствор электролита, воздействии рентгеновского излучения и т. д. Разрушение коллоидной системы, связанное с агрегацией мелких частиц в более крупные, вплоть до образования грубодисперсных частиц, носит название коагуляции, а выпадение в осадок грубодисперсных частиц — седиментации. [c.288]

Гидрофильные микрогетерогенные системы. Если растворяющая способность дисперсионной среды убывает, то высокополимеры могут образовывать и настоящие коллоидные растворы, т. е. микрогетерогенные мицеллярно-дисперсные системы. Далее, путем достаточно высокого механического размельчения полимера в жидкости, не являющейся для него растворителем, можно приготовить и грубодисперсные системы (типа суспензий). [c.422]

Но такое разделение на микрогетерогенные (коллоиднодисперсные) и грубодисперсные системы [9], действительно оправданное для разбавленных дисперсий, становится неправомерным при переходе к концентрированным и особенно к высококонцентрированным дисперсным системам. [c.32]

Расчет критических значений размеров частиц, соответствующих границе перехода от микрогетерогенных к грубодисперсным системам, может быть сделан на основе теории молекулярных сил с использованием констант молекулярного взаимодействия конденсированных фаз [50, 51, 55]. Такой подход позволяет рассчитать по порядку величины критические размеры частиц с учетом зазора между ними. [c.37]

А. Дисперсные системы, в которых размер частиц дисперсной фазы лежит в пределах 10 "—10 м, называются коллоидными или ультрамикрогетерогенными системами. В основу классификации дисперсных систем положены два главных принципа а) степень дисперсности (степень раздробленности), б) агрегатное состояние дисперсных систем. По первому признаку все дисперсные системы подразделяются на а) микрогетерогенные (грубодисперсные) системы (эмульсии, суспензии). Частицы этих систем по характеру грубые и имеют размер 10" —10 см. В целом системы гетерогенны, неустойчивы б) ультрамнкрогете-рогенные (коллоидные) системы (золи) размер частиц колеблется в пределах —10 см. Ультрамикрогете-рогенные системы по структуре микрогетерогенны, довольно устойчивы (гетерогенность обнаруживается только с помощью ультрамикроскопа). [c.147]

По размеру частиц дисйерсной фазы коллоидные системы ( 10 —м) занимают промежуточное положение между микрогетерогенными (грубодисперсными) системами ( > 10 м) и истинными растворами (размер растворенных частиц < 10 м) низкомолекулярных веществ. [c.494]

Для многих промышленных процессов (окисление, горение и др.) воздух считается гомогенной средой, а для процесса окисления аммиака на платиновом катализаторе тот же воздух из-за наличия в нем пылинок, капелек влаги и т. п. является гетерогенной средой. Исходное сырье, используемое в промышленности, всегда имеет примеси. При этом природные примеси часто влияют на ход процесса как катализаторы и ингибиторы. Поэтому лишь условно можно принять за гомогенные те производственные процессы, которые протекают в газовой или жидкой фазе. Граница между гомогенными и гетерогенными системами проходит по коллоидам и тонким аэрозолям, которые называются микрогетероген-ными системами. И хотя нельзя найти резкого разграничения между гетерогенными взвесями и коллоидными растворами, с одной стороны, и между коллоидными и истинными растворами— с другой, все же условно это разделение можно провести по величине частиц дисперсной фазы. Так, грубодисперсные системы (суспензии, эмульсии), которые можно отнести к гетерогенным, имеют [c.133]

Определение дисперсного состава суспензий, порошков, аэрозолей и других микрогетерогенных систем основано на разнообразных седиментометрических методах дисперсионного анализа. К ним относят отмучивание — разделение суспензии на фракции путем многократного отстаивания и сливания измерение плотности столба суспензии, изменяющейся вследствие седиментации частиц суспензии пофракционное (дробное) оседание метод отбора массовых проб — один из наиболее достоверных накопление осадка на чашечке весов электрофотоседиментометрия, основанная на изменении интенсивности пучка света, проходящего через столб суспензии, о чем судят по измерениям оптической плотности седиментометрия в поле центробежных сил, основанная на применении центрифуг. В целом методы седиментометрии охватывают диапазон дисперсности от 10" до 10 м, включающий коллоидные, микрогетерогенные и некоторые грубодисперсные системы. Однако каждый из методов ограничен более узкими пределами дисперсности частиц. [c.376]

Ввеяеиие коицентрации частиц дисперсной фазы как са1мостоятельной переменной сближает описание термодинамических свойств коллоидных систем и молекулярных (истинных) растворов, т. е. микрогетерогенных и гомогенных систем. Промежуточное положение коллоидно-дисперсных систем между типичными гетерогенными системами, включающими макрофазы, и гомогенными растворами приводит к тому, что по мере роста дисперсности частиц дисперсной фазы становятся все более существенными характерные особенности молекулярно-дисперсного состояния вещества и, для самых малых частиц, постепенно ослабевает роль свойств дисперсных систем, роднящих их с макрофазами. Так, грубодисперсным системам свойственно наличие хорошо сформированной поверхности раздела фаз, к которой может быть отнесена поверхностная энергия частицы в таких системах содержат достаточно большое число молекул, чтобы можно было говорить об их статистических (усредненных) свойствах. Вместе с тем уже в таких системах возникают характерные отличия свойств частиц от макроскопических фаз химический потенциал вещества дисперсной фазы, как было показано в 3 гл. 1, начинает зависеть от размера частиц. [c.117]

Вместе с тем у микрогетерогенных и грубодисперсных систем есть и общие признаки с коллоидными системами. Они гетерогенны, т. е. состоят из нескольких фаз с достаточно большой поверхностью раздела, а следовательно, и со значительным запасом поверхностной энергии. Поэтому, как и коллоидные системы, микрогетерогеиные и грубодисперсные системы термодинамически неравновесны и у них существует тенденция к самопроизвольному уменьшению дисперсности путем агрегации частиц дисперсной фазы. Агрегативная устойчивость таких систем, за исключением систем с газовой дисперсионной средой, также обусловлена стабилизатором, который адсорбируется на. частицах дисперсной фазы, [c.221]

В первой половине 20-х годов, когда В. А. Каргин начал свои исследования в области коллоидной химии, основные представления и круг вопросов, разрабатываемых этой наукой, значительно отличались от современных. Еще не так давно, в первом десятилетии текущего столетия, утвердилось представление о том, что коллоидность связана не с составом вещества, как предполагал Грэм [2], а зависит от его состояния. В то же время было показано, что коллоидные частицы могут иметь кристаллическое строение [3]. Тем не менее до 40-х годов продолжались настойчивые попытки 1)ассматривать многие коллоидные частицы как гигантские многовалентные ионы и составлять химические формулы таких но- тгаионов. Это приближало коллоидные системы к истинным растворам и приводило к пренебрежению основными свойствами дисперсных систем — их микрогетерогенностью и связанными с ней поверхностными явлениями. Объектами исследования служили главным образом разбавленные коллоидные растворы (золи). Концентрированным и грубодисперсным системам уделялось мало внимания. [c.82]

Термином золь обычно пользуются для обозначения коллоидного раствора, т. е. двухфазной микрОгетерогенной дисперсной системы с высокой (коллоидной) степенью дисперсности. По аналогии с коллоидными растворами аэродис-персные системы называют аэрозолями. При этом термин аэрозоль относится ко всем аэродисперсным системам вне зависимости от степени их дисперсности — начиная от систем с коллоидной степенью дисперсности и кончая грубодисперсными. [c.15]

Из соотношения (IV.61) следует, что характер поведения частиц в дисперсных системах определяется их размером и разностью плотностей частицы и среды. Чем больше эта разность, тем значительнее влияние седиментации на тепловое движение частиц. Кроме того, с увеличением размера частиц быстро растет поток седиментации ( сед Г2) и снижается диффузионный поток (1диф 1/г). Если днф сед, что характерно для ультрамикрогетерогенных систем, то седиментацией можно пренебречь. Если же гдиф<Сг сед, что наблюдается в. микрогетерогенных системах, то можно не учитывать диффузию. В грубодисперсных системах седиментация, как правило, идет с ускорением, поскольку размер частиц составляет 10 мкм и больше. Таким образом, соотношение между диффузией и седиментацией служит одной из основ для классификации дисперсных систем по дисперсности. [c.253]

Специфика оптических свойств объектов коллоидной химии оп ределяется их основными признаками гетерогенностью и дисперсностью. Гетерогенность, или наличие. межфазной повер.ч-ности, обусловливает изменение направления световых, электронных, ионных н други.ч лучей на границе раздела фаз (отражение, преломление) и неодинаковое поглощение (пропускание) этих лучей сопряженными фазами. Дисперсные системы обладают фазовой и соответственно оптической неод1юродностью. Лучи, направленные на микрогетерогенные и грубодисперсные системы, падают на поверхность частиц, отражаются и преломляются под разны.ми углами, что обусловливает выход лучей из системы в разных направлениях. Прямому прохождению лучей через дисперсную систему препятствует также их многократные отражения и преломления при переходах от частицы к частице. Очевидно, что даже при отсутствии поглощения интенсивность лучей, выходящих из дисперсной системы, будет меньше первоначальной. Степень снижения интенсивиости выходящих из систе.мы лучей в направлении их падения те.м выше, чем больше неоднородность и объем системы, выше дисперсность и концентрация дисперсной фазы. Увеличение дисперсности приводит к дифракционному рассеянию лучей (опалесценции). [c.288]

По размерам частиц дисперсные системы классифицируют на микрогетерогенные, или грубодисперсные, системы с диаметром частиц более одного микрона (к этим системам относятся суспензии и эмульсии) и коллоидные, или ультрамикрогетерогенные, системы с диаметром дисперсной фазы 0,1 мкм— 1 ммкм. [c.326]

Различают растворы истинные и коллоидные (точнее коллоиднь1е системы). При образовании истинных растворов соединения распадаются на частицы размером 10 -10 см, т. е. растворенное вещество находится в растворителе в виде атомов, молекул или ионов. Коллоидные растворы относятся к дисперсным системам - гетерогенным системам, в которых частицы одного вещества (дисперсная фаза) равномерно распределены в другом Дисперсионная среда). Размер частиц в дисперсных системах лежит в пределах от Ю см до Ю" см (и даже более). Коллоидные растворы-это высокодисперсные ультрамикрогетерогенные системы (радиус частиц 10 -10" см). Большое распространение в природе, технике и быту имеют микрогетерогенные системы (размер частиц 10 -10" см) и грубодисперсные системы (размер частиц более 10" см). В зависимости от афегатного состояния дисперсной фазы и дисперсионной среды эти системы существуют в виде суспензий (твердые частицы в жидкостях, например взвесь частиц глины в воде), эмульсий (в жидкости частицы другой нерастворимой жидкости, например молоко), аэрозолей (твердые или жидкие частицы в газе, например дым и туман). Дисперсные системы представляют собой о ьект изучения коллоидной химии. [c.246]

Согласно принятой для микрогетерогенных систем классификации среди микробиологических объектов также различают истинные коллоиды, линейные размеры которых не превьппают 0,1 мкм (например, суспензии вирусов и ряда бактерий), и грубодисперсные системы (дрожжи, микроводоросли). Несмотря на то, что размеры последних больше 10 м, по ряду коллоидно-химических характеристик их справедливо относят к коллоидам. Подчеркивая биологическую природу клеточных суспензий, часто используют термин биоколлоиды . [c.16]

Рассеяние света коллоидными растворами, согласно уравнению Рэлея ( ПО) / = IJaryl k , показатель степени х равен 4 только для малых частиц диспергированного вещества. С увеличением размеров коллоидных частиц х падает до 2, а в грубодисперсных системах (микрогетерогенных), где происходит не рассеяние света, а отражение, х падает до О, т. е. рассеяние света не зависит от длины волны. Средние размеры коллоидных частиц бесцветных золей определяют с помощью нефелометра. Измеряют интенсивность рассеянного света в разных участках спектра, вычисляют и по специальной градуировочной кривой находят средние размеры частиц. [c.237]

Следует различать микрогетерогенные и рубодисперсные системы. В микрогетерогенных дисперсных системах превалирует влияние поверхностных сил и контактных взаимодействий между частицами, массовые силы можно не учитывать. В грубодисперсных системах, представляющих совокупность частиц достаточно крупных размеров (ориентировочно размеры чгстиц 6> 1...10 мкм), поведение системы зависит от массы каждой отдельной частицы, геометрических характеристик, сообщаемого ей ускорения. Контактными силами сцепления обычно можно пренебречь. Например, в грубодисперсных двухфазных системах Т—Г реологические свойства определяются лишь величинами предельного напряжения сдвига и модулем упругости. [c.16]

В этом смысле мел<ду высококонцентрированными микрогетерогенными структурированными дисперсными системами с твердыми фазами и грубодисперсными системами имеется известная аналогия свойства тех и других существенно зависят от интенсивности механических воздействий. Но, если в микрогетерогенных системах эти воздействия реализуются в разрушении или образовании контактов мел<ду частицами, причем энергия связей в контактах соизмерима с кинетической энергией, сообщаемой частицам внешними механическими воздействиями, или превышает эту энергию, то в грубодисперсных системах роль молекулярных (ван-дер-ваальсовых) сил сцепления и энергии связи между частицами несущественна по сравнению с инерционными силами или кинетической энергией, сообщаемой частицами внешними механическими воздействиями. В двухфазных сыпучих грубодисперсных системах движение частиц возможно, если внешние силы превышают инерцию частиц в покое и трение между ними. Отсюда следует, что в более общем виде, чем это было сделано ранее, можно определить границу между микрогетерогенными и грубодисперсными системами по их реакции на воздействие внешних сил. [c.48]

Свободнодисперсные системы подразделяются на ультрамик-рогетерогенные, размер частиц которых лежит в пределах от до 10 см (от 1 до 100 нм), микрогетерогенные с размером частиц от 10- до 10 см (от 0,1 до 10 мкм) и грубодисперсные с частицами, размер которых превышает 10 см. [c.14]

В них присутствуют частицы собственно коллоидной дисперсности (10-3—10- мкм), микрогетерогенные (10- —10 мкм) и грубодисперсные (>10 мкм). Среди буровых жидкостей встречаются как лиофильные, так и лиофобные системы, как связноднсперсные (гели) так и свободнодисперсные (золи). Первые в буровых жидкостях имеют особенно большое значение. [c.4]

Переход от грубодиеперсных к молекулярно-дисперсным системам непрерывен, однако занимающие промежуточное положение коллоидные и микрогетерогенные системы качественно вполне специфичны. Благодаря большой удельной поверхности этих систем для них имеют огромное значение адсорбция и вообще поверхностные явления, в то время как поведение грубодисперсных и молекулярных систем определяется в основном объемными свойствами. [c.18]