30.Проаналізуйте різницю між ліофільними і ліофобними дисперсними системами. Наведіть приклади.
ліофільні системи, в яких частинки дисперсної фази взаємодіють з розчинником, утворюючи навколо себе сольватні оболонки (міцелярні розчини колоїдних поверхнево-активних речовин, розчини ВМС);
ліофобні системи – частинки дисперсної фази утворені з речовини, яка слабо взаємодіє з рідиною дисперсійного середовища (гідрозолі металів, їх малорозчинних солей).
Основні розбіжності ліофобних і ліофільних систем полягають в умовах їх утворення та стійкості. На відміну від ліофобних ліофільні системи утворюються самочинно, вони термодинамічно стійкі, рівноважні, зворотні. Причина цих відмінностей полягає в наявності спорідненості останніх до середовища. Збіжності ліофобних з ліофільними такі, що ті та інші мають гетерогенність ультрамікрогетерогенного ступеню дисперсності. Умовою самочинного утворення ліофільних систем є, з одного боку, наявність достатньої спорідненості фази із середовищем, а з іншого боку – відсутність такої через існування в системі гетерогенності. Ліофобні дисперсні системи утворюються молекулами будь-якої будови, погано розчинними в середовищі. Речовини, що утворюють ліофільні системи, мають володіти двоїстою природою: їх молекули мають бути дифільними. Прості за будовою молекули здатні до утворення рівноважних ліофільних дисперсних систем тільки в дуже вузькому температурному інтервалі – поблизу критичної точки абсолютного змішування фаз (критичнії емульсії). Утворення ліофільних систем у широкому температурному й концентраційному інтервалі притаманне лише молекулам із яскраво вираженою дифільністю (ПАР). Цілком термодинамічно стійкими колоїдно-дисперсними системами є не лише міцелярні розчини колоїдних ПАР і мікроемульсії, що є їх різновидом, а також молекулярні розчини ВМС.
Ліофільні системи термодинамічно стійкі, рівноважні, зворотні, утворюються самочинно, як із макрофаз, так і з дійсного розчину. Процес утворення ліофільних дисперсних систем характеризується термодинамічним співвідношенням:
|
(3.1) |
При цьому ΔG < 0. Через те, що система залишається гетерогенною, поверхневий натяг не знижується до нуля, а сягає значення σкр. Для ліофобних дисперсних систем в процесі утворення ΔG > 0. У більшості випадків утворення ліофобних дисперсних систем потребує витрати роботи: механічної, що підводиться ззовні, або хімічної за рахунок перебігу хімічних процесів у системі. Ліофобні дисперсні системи, що при цьому виникли, є термодинамічно не рівноважними і потребують стабілізації. У протилежному випадку в них через нестійкість відбуваються процеси, які приводять до їх руйнування.