Образования дисперсных систем

Оптические свойства дисперсных систем

Оптические свойства дсперных систем

Методические указания к выполнению лабораторных работ

Екатеринбург 2013

Дисперсные системы занимают промежуточное положение между макроскопическими гетерогенными системами и молекулярными растворами (гомогенными системами). Это обусловливают возможность возникновения дисперсных систем двумя путями – диспергированием и конденсацией. Под диспергированием понимают дробление и измельчение вещества, под конденсацией – образования гетерогенной дисперсной системы из гомогенной в результате ассоциации молекул, атомов или ионов в агрегаты.

В большинстве случаев образование дисперсных систем требует затраты дополнительной энергии. При осуществление процессов диспергирования энергия подводится, как правило, извне путем совершения механической работы. При получении дисперсных систем методом конденсации увеличение энергии происходят за счет протекания внутренних (в том числе химических) процессов в самих системах. Возникшие таким образом дисперсные системы являются термодинамические неравновесными, и требует для своего сколько – нибудь длительного существования специальной стабилизации. Иначе система оказывается агрегативно-неустойчивой: в ней не может сохраняться какой – либо стабильны размер частиц или распределение частиц по размерам. При этом частицы укрупняются, что приводит к разрушению дисперсной системы вплоть до разделения ее на макрофазы. Такие термодинамические неравновесные дисперсные системы называются лиофобными.

В отличие от лиофобных существует класс дисперсных систем, способных возникать в результате самопроизвольно протекающих процессов диспергирования или конденсация без подвода дополнительной энергии. Такие дисперсные системы термодинамически равновесны, обратимы и не нуждается в дополнительной стабилизации; их называют лиофильными.

Процессы образования дисперсных систем могут быть представлены известным термодинамическим соотношением:

где △ соответственно свободная энергия, энтальпия и энтропия системы.

Самопроизвольному образованию лиофильной дисперсной системы отвечает условие

(2)

тогда как образованию лиофобной дисперсной системы – условия

Типичными представителями лиофобных дисперсных систем являются гидро – и органозоли металлов, их оксидов и гидроксидов, неорганических пигментов и др.

К лиофильным дисперсным системам относят растворы коллоидных поверхностно –активных веществ (ПАВ) и растворы полимеров.

Данная работа касается преимущественно образования лиофобных дисперсных систем; при этом предполагается, что их стабилизация тем или иным путем обеспечена (более подробно факторы стабилизации рассмотрены в методическом указание «Агрегативная устойчивость и коагуляция дисперсных систем»).

Дата добавления: 2014-12-16