Поверхностные явления и дисперсные системы

конус при пропускании пучка света через коллоидный раствор. Светорассеяние наблюдается

когда λ > d.
Малая скорость диффузии. Так как коэффициент диффузии обратно пропорционален размеру частицы, то в коллоидных системах частицы имеют большие размеры по сравнению с размерами молекул и ионов (rколл > rмолекул).
Способность к диализу – коллоидные частицы могут быть отделены от низкомолекулярных примесей (молекул, ионов) с помощью полупроницаемой мембраны. (rколл > rмолекул).
4. Способность к электрофорезу – перемещение коллоидных частиц в электрическом поле. Следовательно, коллоидные частицы имеют электрический заряд.

отдельные частицы представляют собой агрегаты, состоящие из множества молекул. Такие

агрегаты из молекул называют мицеллами.

Коллоиды – гетерогенные системы, содержащие вещества в высокодисперсном состоянии.

Истинный раствор – дробление вещества до молекул (атомов, ионов) – NaCl в воде, канифоль в спирте.
Коллоидный раствор – дробление до микрочастиц (агрегатов из молекул) – NaCl в спирте, канифоль в воде.

основных признака:

1. Гетерогенность (многофазность) – дисперсная система состоит из дисперсной

фазы (ДФ) и дисперсионной среды (ДС).

Дисперсная фаза – фаза дисперсной системы, раздробленная до мельчайших частиц и находящаяся в непрерывной дисперсионной среде.
качественная характеристика – наличие межфазной поверхности или поверхностного слоя;
количественная характеристика – величина поверхностного натяжения (σ) на границе раздела фаз.

дисперсности:
1. Поперечный размер частиц (а) , м, см (для сферических

частиц – диаметр d, для частиц, имеющих форму куба – длина ребра l ).
2. Дисперсность (D) – величина, обратная поперечному размеру частицы



3. Удельная поверхность (Sуд) – межфазная поверхность, приходящаяся на единицу объема дисперсной фазы




Объем дисперсной фазы часто не известен, вместо него используют массу дисперсной фазы

(дробление до молекул – растворы),
II – нанодисперсные (коллоидные),

III – среднедисперсные (микрогетерогенные),
IV – грубодисперсные.

м2/см3 при длине ребра частицы 1 нм.

При увеличении дисперсности резко

увеличивается удельная поверхность дисперсной фазы, то есть большая часть всех молекул или атомов, составляющих вещество, находится на поверхности раздела фаз. Поверхностные молекулы находятся в несимметричном силовом поле, что приводит к возникновению избыточной поверхностной энергии, которая обуславливает все своеобразие высокодисперсных систем.

Специфические особенности
коллоидных систем

неустойчивы.

3. Невоспроизводимость (индивидуальность)



Поверхность реальной частицы твердого тела состоит из

выступов, впадин, участков различной кривизны с различными значениями поверхностной энергии GS. Поэтому две системы одного и того же состава с одинаковой удельной поверхностью могут быть энергетически неравноценны.

4. Структурообразование
Любая система стремится к образованию ориентированных структур, чтобы быть термодинамической устойчивой.

> 10-5 м) – частицы видны в обычный микроскоп, оседают

под действием силы тяжести, не проходят через бумажные фильтры;
среднедисперсные (микрогетерогенные) (r ≈ 10-5 ÷ 10-7 м);
высокодисперсные ВД (коллоидные) (r ≈ 10-7 ÷ 10-9 м), частицы имеют наноразмеры.

.

среды (ДС)

среды
(применима только для систем с жидкой дисперсионной средой)