- •Розділ 1. Загальні поняття і визначення фізико-хімічної механіки дисперсних систем
- •1.1 Предмет фізико-хімічної механіки
- •. Загальні поняття про дисперсні системи
- •За агрегатним станом фаз
- •II. За інтенсивністю молекулярних взаємодій на границі поділу фаз ( за концентрацією дисперсної фази )
- •III. За ознакою наявності або відсутності хаотичної просторової сітки (типом структури)
- •Дисперсні структури
- •Іv. За розміром частинок дф.
- •Властивості дисперсних і молекулярних систем
- •1.4. Загальні поняття про поверхневі явища в дисперсних системах
- •1.5. Стійкість дисперсних систем
- •1.6. Методи регулювання ліофільності дисперсних систем
За агрегатним станом фаз
Таблиця 2.1.
Мікрогетерогенні системи із твердою ДФ і рідким ДСер. у фізико-хімії поверхневих явищ переважно наз. суспензіями.
II. За інтенсивністю молекулярних взаємодій на границі поділу фаз ( за концентрацією дисперсної фази )
ДС
золі гелі
(вільнодисперсні) (зв’язанодисперсні)
Вільнодисперсні системи – позаструктурні системи, у яких частинки ДФ не пов’язані в одну суцільну сітку і здатні незалежно переміщатися в ДСер. під впливом теплового руху або сили тяжіння. Не чинять опір зсуву, характеризуються текучістю та іншими властивостями, характерними для рідин. До них належать ліозолі, розведені емульсії та суспензії (вапняне тісто), аерозолі.
Зв’язанодисперсні системи – системи, у яких частинки пов’язані одна з другою завдяки молекулярним силам, утворюючи в ДСер. просторові сітки або каркаси. Частинки не здатні до переміщень можуть тільки коливатися. До них зараховують гелі, концентровані суспензії (пасти), концентровані емульсії, порошки.
Схема оберненого перетворення вільнод/системи у зв’язанод/систему
коагуляція
золь гель
пептизація
золь гель
Пептизація – це процес зворотній коагуляції, що полягає в розпаді агрегатів, утворених у ДС злипанням колоїдних частинок у дрібніші агрегати.
ДС
ліофільні ліофобні
Ліофільні ДС стійки, тобто стабільні в часі. Ліофобні – нестійкі і поступово руйнуються, відокремлюючи ДФ в результаті коагуляції – укрупнення її частинок під впливом молекулярних сил зчеплення.
III. За ознакою наявності або відсутності хаотичної просторової сітки (типом структури)
Під структурою розуміють взаємне розташування, співвідношення та характер звязків між структуроутворювальними елементами системи. У будівельному матеріалознавстві основне завдання – це створення різними способами, які грунтуються, зокрема, на законах ф/х механіки оптимальних структур, що забезпечують необхідні властивості та довговічність матеріалу.
У структурованих ДС є хаотична просторова сітка, утворена зчепленням частинок ДФ у рідкому ДСер. Між структурованими і неструктурованими системами спостерігається неперервний, хоча деколи і дуже різкий перехід, який визначається збільшенням числа зв’язків в одиниці об’єму та підвищенням міцності кожного зв’язку з мірою розвитку просторової структури.
Дисперсні структури
коагуляційні |
конденсаційні |
- утворюються в результаті зчеплення частинок внаслідок хаотичного теплового руху; - в місцях контакту є залишкові прошарки дисперсного середовища; - особливості: тиксотропія, повзучість, невисока міцність. |
- наявність фазових контактів, які забезпечують гранично міцні зв’язки між елементами структури завдяки головним валентностям; - особливості: нетиксотропні, висока міцність, крихкість. |
До систем із коагуляційною структурою відносяться глини, цементобетонні суміші, цементне тісто, асфальтобетон, пластмаси, гума, мастики, із конденсаційною структурою – цементобетон, керамічна цегла тощо. У кожного з типу структур є переваги і недоліки. Вчені прагнуть до створення проміжних структур. Такими є цементоасфальтобетони, які одержують шляхом використання бітумних емульсій та цементу замість бітуму і мінерального порошку в асфальтобетоні, або холодною регенерацією асфальтобетону з додаванням цементного тіста або просочуванням шару а/б покриття цементним розчином.
