Дисперсные системы

ВВЕДЕНИЕ 3
1. Общие сведения 4
2. Дисперсные системы 6
2.1 Классификация дисперсных систем 6
2.2 Свойства дисперсных систем 9
2.3 Получение и очищение дисперсных систем 10
2.4 Устойчивость дисперсных систем 12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 15

1. Общие сведения
Чистые вещества в природе встречаются очень редко. Смеси разных веществ в различных агрегатных состояниях могут образовывать гетерогенные и гомогенные системы — дисперсные системы и растворы.
Дисперсными называют гетерогенные системы, в которых одно вещество в виде очень мелких частиц равномерно распределено в объеме другого.
То вещество, которое присутствует в меньшем количестве и распределено в объеме другого, называют дисперсной фазой. Она может состоять из нескольких веществ.
Вещество, присутствующее в большем количестве, в объеме которого распределена дисперсная фаза, называют дисперсионной средой. Между ней и частицами дисперсной фазы существует поверхность раздела, поэтому дисперсные системы называют гетерогенными (неоднородными).
И дисперсионную среду, и дисперсную фазу могут представлять вещества, находящиеся в различных агрегатных состояниях — твердом, жидком и газообразном.
...

2.1 Классификация дисперсных систем
Классификацию дисперсных систем чаще всего производят исходя из степени дисперсности или агрегатного состояния дисперсной фазы и дисперсионной среды.
Классификация по степени дисперсности.
Все дисперсные системы по величине частиц дисперсной фазы можно разделить на следующие группы, указанные в Таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Классификация по степени дисперсности

Грубодисперсные системы.
Эти системы содержат в качестве дисперсной фазы наиболее крупные частицы диаметром от 0,1 мк и выше. К этим системам относятся суспензии и эмульсии.
Суспензиями называют системы, в которых твёрдое вещество находится в жидкой дисперсионной среде, например, взвесь крахмала, глины и др. в воде.2
Эмульсиями называют дисперсионные системы двух несмешивающихся жидкостей, где капельки одной жидкости во взвешенном состоянии распределены в объёме другой жидкости. Например, масло, бензол, толуол в воде или капельки жира (диаметром от 0,1 до 22 мк) в молоке и др.
...

2.2 Свойства дисперсных систем
Для того, чтобы более четко представлять процессы, которые лежат в основе, например, мембранных процессов – диализа и ультрафильтрации, целесообразно рассмотреть молекулярно-кинетические свойства растворов, которые обусловлены хаотическим тепловым движением молекул и атомов. Законы этого самопроизвольного движения изучает молекулярно-кинетическая теория. Некоторые свойства растворов обусловлены этим движением, т. е. определяются не составом, а числом кинетических единиц – молекул в единице объема или массы. К ним относятся свойства, которые называются коллигативными: диффузия, осмотическое давление, различия в давлении пара и температур замерзания и кипения в случае чистого растворителя и раствора.
Броуновское движение – это непрерывное беспорядочное движение частиц микроскопических и коллоидных размеров, не затухающие во времени. Это движение тем интенсивнее, чем выше температура и чем меньше масса частицы и вязкость дисперсионной среды.
...

2.3 Получение и очищение дисперсных систем
Огромное разнообразие типов и форм дисперсных систем, которое встречается во всех областях жизнедеятельности человека, предполагает и многочисленность методов их получения – как общих, так и специальных. Рассмотрим по отдельности методы, в основе которых лежит один из подходов – конденсационный или диспергационный.
Действительно, механическое диспергирование является основным способом измельчения материалов, который применяется в промышленности и повсеместно встречается в природе. При механическом диспергировании преодоление межмолекулярных сил и накопление поверхностной энергии в процессе дробления происходят при совершении над системой внешней механической работы. Механическое диспергирование осуществляют различными способами: истиранием, раздавливанием, раскалыванием, распылением, барботажем (пропусканием струи воздуха через жидкость), встряхиванием, взрывом, действием звуковых и ультразвуковых волн и т. п.
...

2.4 Устойчивость дисперсных систем
Современная модель строения мицеллы учитывает тот факт, что противоионы располагаются в два слоя – плотный и диффузный, и что поверхностью скольжения частицы в растворе является граница между этими слоями
Наиболее важным электрокинетическим явлением, которое типично для дисперсных систем, является электрофорез, т. е. перемещение коллоидных частиц во внешнем электрическом поле.
Электрофорез и электроосмос – это электрокинетические явления I-го рода. К электрокинетическим явлениям II-го рода относятся потенциал протекания и потенциал седиментации, которые заключаются в возникновении разности потенциалов при перемещении частиц дисперсной фазы или дисперсионной среды.
Величина ζ-потенциала связана со скоростью электрофореза заряженных частиц уравнением Гельмгольца-Смолуховского:
ζ = , (2.
...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе проделанной работы выполнены все задачи для достижения поставленной цели: рассмотрены общие сведения о дисперсных системах, их классификация, свойства дисперсных систем, получение и очищение дисперсных систем, а также устойчивость дисперсных систем и другие моменты.
Из вышеизложенного материала необходимо сделать несколько выводов: во-первых, дисперсная система состоит из двух частей: дисперсной фазы (это вещество в сильно измельченном состоянии) и дисперсионной среды - вещества, в котором распределены частицы. Агрегатное состояние каждой части может быть твердым, жидким или газообразным, поэтому дисперсные системы так разнообразны; во-вторых, наличие сильно развитой поверхности и ее особого энергетического состояния придает гетерогенным дисперсным системам специфические свойства, которые характеризуют коллоидную химию как науку о реальных веществах и системах.
...