IV. Классификация по характеру взаимодействия частиц дисперсной фазы между собой или по подвижности част дисперсной фазы.

По этому признаку все системы делятся на: свободно – и связнодисперсные.

V. Связнодисперсные системы классифицируют по размеру пор. Они делятся на: микропористые (с размером до 2-х нанометров); мезопористые (переходно-пористые) (поры от 2 до 50 (или 20) нм); макропористые (размеры пор более 50 (20) нм)

По размеру пор эти системы могут быть однородными и разнородными. По жёсткости структуры могут быть жёсткие или набухающие.

VI. Свободнодисперсные системы классифицируют по размеру частиц в дисперсных фазах

Классификация системы	Размер частицы дисперсной фазы		Дисперсная м^-1	Пример системы
	мкм	м
Молекулярная степень дисперсности	Менее 0,01	Менее 10^9	-	Истинные растворы
Высокодисперсная	0,001-0,1	10^-9 – 10^-7	10^7-10^9	Истинно-коллоидные растворы (золи)
Микрогетерогенные	0,1-10,0	10^-7 – 10^-5	10^5-10^7	Эмульсии, суспензии, пены, аэрозоли, порошки
Грубодисперсные	Более 10,0	Более 10^-5	Менее 10^5	Почва, грунт, порошки, пыль

VII. Классификация по природе устойчивости или интенсивности межмолекулярных взаимодействий на уровне раздела фаз.

По этому признаку все системы делятся на лиофальные и лиофобные.

Курс начинается с изучения поверхностных явлений. Так как они могут рассматривать независимо от величины дисперсности, а затем изуч-ся св-ва дисп.систем, так как для их изучения необходимы знания о поверхностных явлениях.

Лекция №3. Поверхностные явления.

Они протекают на жидк.и тв.межфазных поверхностях и выражают особые свойства поверхностных слоёв, т.е. тонких слоёв в-ва у поверхности соприкосновения 2-х фаз.

Причиной возникновения поверхностных явлений является наличие избыточной поверхностной эмульсии в поверхностном слое, особенностями его структуры и составом.

Поверхностный слой

Рассмотрим плоскую поверхность раздела однокомпонентной системы, состоящей из 2-х фаз. Одна из них фаза А – индивидуальная жидкость – фаза В – насыщенный пар этой жидкости.

Тонкий слой HEFG в непосредственной близости от разделяющей фазы поверхности CD состоит из 2-х слоёв малой толщины. Один из них – слой малой толщины, CEFD – поверхностный слой жидкой фазы, имеющий толщину .

Другой слой (CDGH) – поверхностный слой пара с толщиной δв

Слой HEFG, толщина которого , равна , называется поверхностным слоем.

Поверхностный слой имеет конечную толщину.

Величина называется эффективной толщиной поверхностного слоя.

В случае конденсирования систем поверхностный слой называется межфазным слоем.

Поверхностный слой существует при температурах, отличных от критической температуры.

Если T – Tкр, то - система становится однофазной и поверхностный слой отсутствует.

С точки зрения т/д-ки по Гиббсу поверхностный слой следует рассматривать как конечный по толщине слой близ поверхностного соприкосновения фаз, где состав и т/д св-ва отличны от состава внутри объёмов соприкосновения фаз.

Понятие поверхности в геометрии и в КХ различны. В геометрии поверхность – общая часть 2-х смежных областей пространства, она не имеет толщины и характеризуется только площадью.

В КХ – это огранич.область меж 2-мя фазами, имеющая конечную толщину и площадь поверхности, в которой происходит изм-е св-в хар-рных для 1-ой фазы до знач-й, присущих св-вам др.фазы.

Поверхностная энтальпия – избыток эн-ии в-ва в тонком слое HEFG по сравнению с эн-ей этого вещества в объёмной фазе.

Поверхностная энтальпия выражается если система находится при P и T=const через энтальпию Гиббса.

Если система находится при V и T=const – через эн-ю Гельмгольца.

Если Gs (ΔGs) >0 – поверхностный слой существует

Если Gs (ΔGs) <0 – не существует

Gs= δ*S

где δ – удельная свободная поверхностная энтальпия; S – площадь поверхностного слоя, Дж.

Явление, возникающее в поверхностном слое и обусловл.наличие в нём избыточ.эн-ии получили название поверхностного явления.

Они возникают при переходе поверхностной энергии в любой другой вид энергии.

К ним относятся:

1) Капиллярные явл-я

Их вызывает д-е поверхностного натяжения и искривления жидких поверхностей. Gs V*dp (механическая энтальпия)

2) Адгезия, кагезия, смачивание, трение.

Они обусл.переходы поверхностной энергии в теплоту Gs S*dT

Эти явления выраж.и опред.свойства поверхности контакта 2-х фаз:

тв.т. – жидкость ж1-ж2

тв.т. – тв.т

3) Адсорбция

Характеризует свойство поверхности с нанесёнными на неё мономолекулярными или полимолекулярными слоями.

Она возникает при переходе поверхностной энергии в хим.эн-ю

Gs Midni

4) Электрокинетические явления

Gs *dq

В зависимости от причин, вызывающих эти явления, они делятся на 2 группы:

1) явления, обусловленные д-ем на сист.внеш.разности потенциалов. К ним относят электрофорез и электроосмос.

2) явления, обусловленные относительным перемещением фаз. Потенциал течения (протекания) и потенциал оседания (седиментации).

5) Электрокапиллярные явления

Они обусл.наличием в поверхностном слое электрических зарядов.

При изучения т/д-ки поверхностных явлений используют 2 метода:

1. Метод избыточных величин Гиббса

Согласно этому методу, энтальпия Гиббса всей системы складывается из энергии Гиббса одной фазы + энергия Гиббса другой фазы + поверхностная энергия.

G системы = G (1 фазы) + G (2 фазы) + Gs = G1+G2+ δ*S

2. Метод слоя конечной толщины

Энергия Гиббса сист. = энергия Гиббса 1 фазы + энергия Гиббса 2 фазы + поверхностная энергия + энергия объёма поверхностного слоя

G системы = G (1 фазы) + G (2 фазы) + δ*S + G^v

При изучении поверхностной энергии будет использован метод избыточных величин Гиббса.

Поверхностный слой может возникать на сл.границах раздела фаз:

тв.т – тв.т.

тв.т. – жидкость неподвижные поверхности

тв.т – газ

ж1 – ж2

подвижные поверхности

г1 – г2

Т/д св-ва поверхностного слоя.

К ним относятся:

1. Внутр. (полная) поверхностная энергия Us

2. Поверхностное натяжение σ

3. Энтропия поверхностного слоя Ss

4. Теплота образования площади поверхности qs