Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию дисперсной фазы (дф) и дисперсионной среды (дс)

ДФ-ДС	Типы систем	Примеры
Г – Г	Фактически гомогенные	Атмосфера Земли
Ж – Г	Аэрозоли1 – туманы	Туман, кучевые облака, тучи, попутный газ с капельками нефти, моторное топливо в камере сгорания, выхлопные газы, духи́
Т – Г	Аэрозоли – дымы и пыли, порошки	Мука, кофе, аэрозоли лекарственных веществ, табачный дым, самумы (песчаные и пыльные бури), цементная и угольная пыль, промышленные выбросы в атмосферу
Г – Ж	Пены, или газовые эмульсии	Взбитые сливки, газированные напитки, пена шампанского и пива, мыльная пена (рис. 17)
Ж – Ж	Эмульсии	Продукты питания (молоко, маргарин, сливочное масло, майонез), жидкие среды организма (плазма крови, лимфа, пищеварительные соки), жидкое содержимое клеток (цитоплазма, кариоплазма), фармацевтические и косметические препараты (мази, кремы), битумно-водная эмульсия (рис. 18), нефть, латекс
Т – Ж	Золи, суспензии	Краски, речной и морской ил, взвешенные в воде строительные растворы, зубные, косметические пасты, кисели, студни, клеи, агар-агар1, золи металлов в воде
Г – Т	Твёрдые пены	Пористые тела: снежный наст с пузырьками воздуха, текс-тильные ткани, кирпич, силикагель, пенобетон, пенопласт, пенополиуретан, пеностекло, пемза, керамика, поролон, порошки, активированный уголь, хлеб, пористый шоколад
Ж – Т	Твёрдые эмульсии, гели	Капиллярные системы: ткани растений и животных, живые клетки, фрукты, овощи, сыр, желе, желатин, тушь, помада, мази, почва, грунт, бумага, вода в парафине, жемчуг, цеолиты, минералы с жидкими включениями
Т – Т	Твёрдые золи	Горные породы, цветные (рубиновые) стёкла, эмали, драгоценные и полудрагоценные камни – минералы (рис. 19), металлические сплавы, золи золота в стекле, пластмассы

Необходимое условие образования дисперсной системы – ограниченная растворимость вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде. Системы Г – Г обычно не рассматриваются вследствие неограни-ченной взаимной растворимости газов. Однако и они в некоторых условиях (например, при высоком давлении) могут проявлять свойства гетерогенных систем благодаря флуктуации² плотности и концентрации, вызывающим появление неоднородности.

Рис. 17. Дисперсная система Г – Ж (мыльная пена)

Рис. 18. Дисперсная система Ж – Ж (битумно-водная эмульсия)

Рис. 19. Дисперсная система Т – Т (минерал агат)

Кроме приведённых в табл. 2 простых дисперсных систем могут быть и сложные, содержащие две, три и более дисперсных фаз или дисперсных сред. Например, система Т, Ж – Г содержит две дисперсные фазы и называется смогом¹ (рис. 20).

Рис. 20. Дисперсная система Т, Ж – Г (смог в Москве)

Изменение типа дисперсных систем может происходить в технологическом процессе. Так, при выпечке хлеба система Т – Г (мука) превращается в систему Г – Т (хлеб).

По степени взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды дисперсные системы делятся на два вида – лиофильные (гидрофильные) и лиофобные (гидрофобные).

Для лиофильных систем характерно сильное взаимодействие частиц дисперсной фазы и дисперсионной среды. Это приводит к образованию сольватных (гидратных) оболочек вокруг частиц дис­персной фазы и снижению свободной поверхностной энергии. По­этому они термодинамически устойчивы к агрегированию (укрупнению) частиц и характеризуются самопроизвольным диспергированием (измельчением).

В лиофобных системах наблюдается слабое взаимодействие частиц дисперсной фазы и дисперсионной среды. В них межмолекулярные связи на границе раздела фаз нескомпенсированы, и имеется большой избыток свободной поверхностной энергии. Такие системы термодинамически неустойчивы и требуют дополнительной стабилизации. Именно та­кой тип систем является наиболее распространённым.

По степени взаимодействия частиц дисперсной фазы дисперсные системы делят на два класса:

- свободнодисперсные, в которых частицы дисперсной фазы не связаны между собой и могут свободно перемещаться (аэрозоли, разбавленные суспензии и эмульсии, лиозоли);

- связнодисперсные, в которых одна из фаз структурно закреплена и не может перемещаться свободно (гели и студни, пены, твёрдые растворы).