Какие основные характеристики являются количественной мерой раздробленности вещества?

Чем же объясняется своеобразие свойств вещества в коллоидном состоянии?

Резкое изменение свойств вещества с повышением дисперсности связано с быстрым увеличением суммарной поверхности раздела между частицами и средой. Большая поверхность раздела создает в коллоидных системах большой запас поверхностной энергии Гиббса, который делает коллоидные системы термодинамически неустойчивыми и чрезвычайно реакционноспособными. (А Вы вспомнили, какое определение энергии Гиббса дается в курсе физической химии?) В этих системах легко протекают самопроизвольные процессы, приводящие к снижению запаса поверхностной энергии: адсорбция, коагуляция (слипание частиц), образование макроструктур, в том числе самоорганизующихся высокодисперсных наноструктур. Таким образом, самые важные и неотъемлемые черты всякой дисперсной системы – гетерогенность и высокая дисперсность – полностью определяют свойства и поведение этих систем.

Одной из центральных проблем коллоидной химии является рассмотрение изменения свойств по мере увеличения степени раздробленности (дисперсности) дисперсной фазы. Говоря о раздробленности необходимо знать ее количественную характеристику.

Их три:

1. Характеристический размер частиц – a; [см, м].

Для сферических частиц это диаметр сферы d, для кубических – ребро куба l. Для определения размеров частиц неправильной формы существует несколько способов. Причем, иногда удобно пользоваться микрофотографиями частиц и определять их размер с помощью прозрачных шаблонов, где d соответствует диаметру окружности, которая имеет то же поперечное сечение, что и частицы, или по диаметру Мартина (линия, которая делит площадь проекции частицы на две части) и т. п.

^ 2. Дисперсность (раздробленность) – D.

Это величина, обратная характеристическому размеру частиц: D = 1/ a; [см^-1, м^-1].

3. Удельная поверхность – S_уд.

Это площадь межфазной поверхности, отнесенная к единице объема дисперсной фазы (V) или ее массы (m). Если система состоит из n частиц, то

.

Дата добавления: 2014-01-04