Разбавленные суспензии

МИКРОГЕТЕРОГЕННЫЕ СИСТЕМЫ

ЛЕКЦИЯ №13

Микрогетерогенные системы - это дисперсные системы, в которых частицы дисперсной фазы имеют размеры более 10^-5см. Условно эти системы обозначаются в виде дроби: Ф/С, в числителе которой указывается агрегатное состояние фазы, а в знаменателе – среды.

При изучении данных систем необходимо рассмотреть следующие вопросы: определение, классификация, методы получения, основные свойства, устойчивость и способы ее повышения, типы применяемых стабилизаторов, методы разрушения, применение.

Суспензии(Т/Ж)

Суспензии – это дисперсные системы, в которых дисперсной фазой являются твердые частицы размером более 10^-5см, а дисперсионной средой – жидкость.

Можно дать суспензиям и другое определение: суспензии – это взвеси порошков в жидкости.

Суспензии классифицируются:

1. по природе дисперсионной среды: на органосуспензии и водные суспензии;

2. по размерам частиц дисперсной фазы: на грубые суспензии (d>10^-2cм), тонкие суспензии (10^-2¸5×10^-5см),

мути (d= 5×10^-5¸1×10^-5см).

3. по концентрации частиц дисперсной фазы на разбавленные суспензии (взвеси) и концентрированные суспензии (пасты).

Наиболее простым и широко распространенным, как в промышленности, так и в быту, методом получения разбавленных суспензий является взбалтывание порошка в соответствующей жидкости с помощью различных перемешивающих устройств (мешалок, миксеров и т.д.). Для получения паст порошки растирают с небольшим количеством жидкости.

Так как суспензии отличаются от лиозолей только тем, что частицы в них на несколько порядков больше, то все методы, которые используются для получения лиозолей, можно применять и для получения суспензий.

Отсутствие структуры в разбавленных и наличие в концентрированных суспензиях обусловливает резкое различие в их свойствах.

Свойства разбавленных суспензий в некотором отношении близки свойствам лиофобных золей. Однако большие размеры частиц приводят к тому, что суспензии преимущественно отражают свет (т.е. выглядят мутными), частицы их видны в оптический микроскоп.

На частицах суспензий образуется двойной электрический слой и электрокинетический потенциал их имеет величину того же порядка, что и в золях. В суспензиях проявляются все 4 вида электрокинетических явлений: электрофорез, электроосмос, потенциал течения, потенциал седиментации.

Частицы суспензии (за исключением мутей) не участвуют в броуновском движении, не проявляют диффузии, в них нет осмотического давления. Они являются седиментационно (кинетически) неустойчивыми системами. В суспензиях, размеры частицы в которых лежат в пределах 1×10^-5 - 1×10^-4см, наблюдается установление диффузионно-седиментационного равновесия. В суспензиях с частицами больших размеров, происходит быстрая седиментация.

Агрегативная устойчивость суспензий достигается в присутствии стабилизаторов, в качестве которых используются: низкомолекулярные электролиты, коллоидные ПАВ, ВМС. Механизм их стабилизирующего действия различен, в зависимости от природы стабилизатора реализуется один, а чаще несколько факторов устойчивости, аналогично тому, как это происходит в лиофобных золях. Так, при использовании в качестве стабилизатора ионогенного коллоидного ПАВ, например, олеата натрия, реализуются адсорбционно-сольватный и электростатический факторы устойчивости. В случае ВМС определяющим является структурно-механический фактор устойчивости, который сопровождается также адсорбционно-сольватным и электростатическим, если ВМС – это полиэлектролит.

Не менее важной, чем проблема стабилизации, является проблема разрушения суспензий, т.к. сточные воды любого происхождения, в отношении твердых частиц, - это разбавленные суспензии. Существующие методы разрушения суспензий можно подразделить на: механические (использование отстойников, фильтров, центрифуг), термические методы, химические методы (добавление коагулянтов и флокулянтов), электрические.

Дата добавления: 2014-01-05