1.2. Классификация дисперсных систем

Многочисленные дисперсные системы можно классифицировать по различным признакам. Существуют общие признаки, которые характерны для всех дисперсных систем, и частные, распространяющиеся лишь на отдельные виды этих систем.

Классифицировать дисперсные системы можно на основе следующих общих признаков: агрегатное состояние дисперсной фазы и дисперсионной среды; размер и распределение частиц дисперсной фазы по размерам; вид дисперсной фазы.

Классификация дисперсных систем в зависимости от агрегатного состояния дисперсной фазы и дисперсионной среды приведена в табл. 1.1.

Дисперсионной средой может быть жидкость (Ж), твердое тело (Т) или газ (Г). В сочетании с тремя агрегатными состояниями дисперсной фазы в принципе возможны девять видов дисперсных систем.

Каждая система имеет свое обозначение и название (см. табл. 1.1): в числителе указывается агрегатное состояние дисперсной фазы, а в знаменателе — дисперсионной среды. Систему Ж/Ж, например, называют эмульсией, а системы с газовой дисперсионной средой — аэрозолями.

Т а б л и ц а 1.1

Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию

Дисперсионная среда	Дисперсионные системы для дисперсных фаз
	жидких	газообразных
ЖидкаяТ/Ж (золи, суспензии, гели, пасты)Ж/Ж (эмульсии, кремы)Г/Ж (газовые эмульсии, пены)
ТвердаяТ/Т (твердые золи, сплавы)Ж/Т (твердые эмульсии, пористые тела)Г/Т (твердые пены, пористые тела)
ГазоваяТ/Г (дым, пыль, порошки)Ж/Г (туман, капли)Г/Г (маловероятны, образуются за счет флуктуации плотности)

Вследствие растворимости газов системы типа Г/Г обычно не рассматриваются. В газовой среде, однако, возможны гетерогенные образования из-за отклонения плотности.

Такие отклонения, например, возникают в газовой среде, состоящей из водорода Н₂ и аммиака NH₃, при низких температурах и высоких давлениях.

В процессе образования клатратов, или соединений включения одних молекул в полость других, флуктуация плотности возникает за счет газовых ассоциатов М∙nH₂O [где М — молекула газов или легкокипящих жидкостей (О₂, N₂, Ar, Xe, CH₄, C₃H₈, H₂S, Br, CHCl₃ и др.), n — число молекул паров воды]. Образующиеся ассоциаты нестабильны и вследствие кристаллизации переходят в систему типа Т/Г.

Поверхностные явления возникают на границе раздела фаз, т.е. на границе между дисперсной фазой и дисперсионной средой. Для восьми наиболее вероятных видов дисперсных систем граница раздела проходит между следующими фазами: жидкость — твердое тело (Ж—Т); двумя разнородными взаимно нерастворимыми жидкостями, т.е. жидкость — жидкость (Ж—Ж); двумя разнородными твердыми телами, т.е. твердое тело — твердое тело (Т—Т); газ — жидкость (Г—Ж); газ — твердое тело (Г—Т).

Классификация, приведенная в табл. 1.1, является общей и характеризует возможные виды дисперсных систем. На основе этой классификации в табл. 1.2 представлена характеристика некоторых дисперсных систем. Сведения, приведенные в табл. 1.2, свидетельствуют о широком распространении дисперсных систем. Технология некоторых отраслей промышленности (пищевой, текстильной, нефтеперерабатывающей, лесотехнической и других) связана с переработкой дисперсных систем и с учетом свойств этих систем.

Помимо простых дисперсных систем, раздробленная и непрерывная части системы которых состоят из одной фазы, часто встречаются сложные дисперсные системы, которые состоят из трех и более фаз. (см. параграф 1.3). Само раздробленное вещество также может быть многофазным.

Т а б л и ц а 1.2