4.2. Получение

Разнообразие типов и форм дисперсных систем служит причиной многочисленности методов их получения, общих и специальных, порой граничащих с искусством.

Поверхность реальной твёрдой частицы дисперсной фазы состоит из выступов, впадин, участков различной кривизны. Силовое поле, и, следовательно, локальные значения поверхностной энергии различны на этих участках; поэтому две системы одного и того же состава с одинаковой удельной поверхностью могут оказаться энергетически неравноценными. Таким образом, дисперсным, и в том числе, коллоидным системам в значительной мере присущи невоспроизводимость и индивидуальность. Например, даже в хорошо опробованном и совершенно стандартном технологическом процессе, не всегда удается получить равноценные, одинаковые образцы активированного угля, масляных красок, косметических и фармацевтических мазей и т. п.

При любых методах согласно теории, разработанной П. Веймарном, следует соблюдать такие условия получения дисперсных систем:

1. Вещество дисперсной фазы должно быть нерастворимо в веществе дисперсионной среды. При полной взаимной растворимости невозможно образование межфазной поверхности раздела, а при частичной (ограниченной) будет наблюдаться изменение во времени размеров частиц, а также состава дисперсионной среды, причём эти изменения будут различными в зависимости от температуры.

2. В системе должен присутствовать стабилизатор. В принципе дисперсные системы агрегативно неустойчивы, т. е. их частицы стремятся к объединению (агрегации). Роль стабилизатора заключается в придании системам агрегативной устойчивости, т. е. в затруднении или невозможности агрегации при случайных столкновениях частиц в результате броуновского движения или перемешивания. Следует отметить, что некоторые системы, в особенности с очень малой концентрацией частиц, могут довольно долго существовать и без присутствия стабилизатора. Однако следует помнить, что агрегация в них идёт всё время, хотя и очень медленно из-за больших относительных расстояний между частицами.

3. При получении коллоидных систем с газовой и, в особенности, с жидкой средой важным условием является малая концентрация частиц дисперсной фазы. При больших концентрациях из-за высокой частоты столкновений возможно нарушение агрегативной устойчивости даже в присутствии стабилизатора. Для грубодисперсных систем с жидкой средой это условие не является обязательным по причине невысокого значения свободной поверхностной энергии, пропорциональной межфазной поверхности раздела (см. п. 1.1), и малой интенсивности броуновского движения. Роль стабилизатора при этом могут играть гидратные (сольватные) оболочки частиц.

Коллоидные и микрогетерогенные системы по размерам частиц занимают промежуточное положение между обычными гетерогенными и молекулярными системами. Поэтому к получению их ведут два пути: либо дробление крупных кусков вещества до требуемой степени дисперсности (диспергирование), либо объединение молекул или ионов в агрегаты коллоидных размеров (конденсация). В соответствии с этим существуют диспергационные и конденсационные методы получения лиофобных дисперсных систем.