1.2. Количественные характеристики дисперсных систем

Для характеристики ДС используются три величины:

1. Поперечный размер частиц – d. [d] = см; м. Для сферических частиц это диаметр сферы, для кубических частиц – ребро куба.

2. Дисперсность (раздробленность) – Д – величина, обратная поперечному размеру частиц:

; ^.

3. Удельная поверхность () – это межфазная поверхность (), приходящаяся на единицу объема дисперсной фазы (V) или ее массы (m).

; ^,

где – коэффициент формы частиц (для сферических и кубических частиц).

1.3. Классификация дисперсных систем

Классификация ДС может быть проведена на основе различных свойств.

Классификация по дисперсности

Рис. 1.2.

Зависимость величины удельной поверхности от размеров частиц

Зависимость величины удельной поверхности от дис­персности графически вы­ражается равносторонней гиперболой (рис.1.2).

Из графика видно, что с уменьшением поперечных размеров частиц величина удельной поверхности су­щественно возрастает. Если кубик с размером ребра 1 см измельчить до куби­ческих частиц с размерами см, величина общей межфазной поверхности воз­растет с 6 см² до 600 м².

При см гипербола обрывается, так как частицы уменьшаются до размеров отдельных молекул, и гетероген­ная система становится гомогенной, в которой межфазная поверхность отсутствует. По степени дисперсности ДС делятся на:

• грубодисперсные системы, см;

• микрогетерогенные системы, см;

• коллоидно-дисперсные системы или коллоидные растворы, см;

• истинные растворы, см.

Необходимо подчеркнуть, что самую большую удель­ную поверхность имеют частицы дисперсной фазы в коллоидных растворах.

Классификация по агрегатному состоянию фаз

Классификация по агрегатному состоянию фаз была предложена Вольфгангом Оствальдом. В принципе возможно 9 комбинаций.

Агрегатное состояние дисперсной фазы	Агрегатное состояние дисперсионной среды	Название системы	Примеры
г	г	Аэрозоли	Атмосфера Земли
ж	г		Туман, слоистые облака
тв	г		Дымы, пыли, перистые облака
г	ж	Газовые эмульсии, пены	Газированная вода, мыльная пена, лечебный кислородный коктейль, пивная пена
ж	ж	Эмульсии	Молоко, масло сливочное, маргарин, кремы и т.д.
тв	ж	Лиозоли, суспензии	Лиофобные коллоидные растворы, суспензии, пасты, краски и т.д.
г	тв	Твердые пены	Пемза, твердые пены, пенопласт, активированный уголь, пенобетон, хлеб, пористые тела в газе и т.д.
ж	тв	Твердые эмульсии	Вода в парафине, природные минералы с жидкими включениями, пористые тела в жидкости
тв	тв	Твердые золи	Сталь, чугун, цветные стекла, драгоценные камни, золь золота в стекле (рубиновое стекло)

Классификация по взаимодействию дисперсной фазы и дисперсионной среды (по межфазному взаимодействию)

Эта классификация пригодна только для систем с жидкой дисперсионной средой. Г. Фрейндлих предложил подразделить ДС на два вида:

1) лиофобные, в них дисперсная фаза не способна взаимодействовать с дисперсионной средой, а следователь­но, и растворяться в ней, к ним относятся коллоид­ные растворы, микрогетерогенные системы;

2) лиофильные, в них дисперсная фаза взаимодействует с дисперсионной средой и при определенных условиях способна в ней растворяться, к ним относятся ра­створы коллоидных ПАВ и растворы ВМС.