Дисперсні системи.Класифікація.Ступінь дисперсності.Колоїдні системи(розчини) .Нанофізика. Нанохімія. Нанотехнології

Дисперсними є системи, в яких одна речовина в подрібненому стані рівномірно розпо-

ділена серед частинок іншої речовини. Розрізняють дисперсну фазу (диспергована речовина,або частинки) та дисперсне середовище (тобто розчинник). Головною особливістю дисперсних систем є наявність поверхні розподілу фаз, тобто гетерогенність.

За розміром частинок дисперсні системи ділять на три типи:

1. Грубо–дисперсні системи (суспензії, емульсії, порошки, грубі зависі) – розмір частинок

більше 1 мкм (10–6 м), а питома поверхня менше 1м2/г;

2. Системи середньої дисперсності 1 – 0,1 мкм (10–6 – 10–7 м); Іноді їх об`єднують з грубо–

дисперсними системами.

3. Колоїдно–дисперсні системи (або золі) мають розмір частинок 100 – 1 нм (10–7 – 10–9 м), а питома поверхню більше 10 м2/г.

Далі йдуть істинні (молекулярні та іонні) розчини, які мають розмір частинок менше 10–9 м.

В таких розчинах вже немає поверхні поділу фаз і вони не належать до дисперсних систем.

За агрегатним станом дисперсної фази та дисперсного середовища гетерогенні системи поділяють на тверді, рідкі, газоподібніРозподіл дисперсних систем за агрегатним станом:

Дисперсна фаза	Диспер­сійне середовище	Позна­чення системи	Приклади
Газ	Газ	Г/Г	Атмосфера Землі
Рідина	Газ	Р/Г	Аерозолі рідких фармацевтичних речовин, туман, хмари
Тверде тіло	Газ	Т/Г	Аерозолі твердих фармацевтичних речовин, порошки, пил, дим
Газ	Рідина	Г/Р	Піни, газові емульсії
Рідина	Рідина	Р/Р	Емульсії (молоко, фармацевтичні емульсії)
Тверде тіло	Рідина	Т/Р	Суспензії, ліозолі
Газ	Тверде тіло	Г/Т	Тверді піни, пемза, силікагель
Рідина	Тверде тіло	Р/Т	Гелі, перли, капілярні системи
Тверде тіло	Тверде тіло	Т/Т	Кольорове скло, мінерали, сплави

Однією з характеристик дисперсності є ступінь дисперсності D — величина, обернена поперечному розміру частинок м^–1, і питома поверхня S _пит. Питому поверхню обчислюють як відношення міжфазної поверхні S до об’єму дисперсної фази V: S _пит= S/V,м^–1.Розміри питомої поверхні та ступеня дисперсності збігаються, що вказує на їх прямо пропорційну залежність S _пит= KD=K,де K — кое­фіцієнт пропорційності, який залежить від форми частинок.

КОЛОЇДИ, КОЛОЇДНІ СИСТЕМИ – мікрогетерогенні дисперсні системи (проміжний стан між справжніми розчинами й грубо-дисперсними системами), що складаються з дуже подрібнених частинок (від 1 до 1000 нм), рівномірно розподілених (розосереджених) в однорідному середовищі або фізично однорідні системи, що містять макромолекули як один з компонентів (молекулярний колоїд). Колоїдні системи утворюються внаслідок конденсації (при виділенні колоїдно-дисперсної фази з перенасиченої пари, розчину або розплаву) або диспергування. Найпоширеніші в природі та техніці колоїдні системи з рідким дисперсійним середовищем. Нанохімія — розділ хімії, що досліджує властивості, будову і особливості хімічних перетворень наночасток. Відмітною особливістю нанохімії є наявність розмірного ефекту — якісної зміни физико-хімічних властивостей і реакційної здатності при зміні числа атомів або молекул в частці. Нанотехнологія - це наука і технологія колоїдних систем, це колоїдна хімія, колоїдна фізика, молекулярна біологія, вся мікроелектроніка. Принципова відмінність колоїдних систем в тому, що поверхня таких часток або величезних молекул надзвичайно велика по відношенню до їх об'єму Нанофізика - це фізика об'єктів, створених мистецтвом експериментаторів. Нанофізика має справу з об'єктами, що складаються з десятків атомів, а її методу дозволяють описати, «побачити» або виміряти властивості окремих часток часток (молекул, атомів або навіть електронів) в цих об'єктах.

Дата добавления: 2015-05-24