26. Классификация дисперсных систем. Дисперсная фаза и дисперсионная среда. Вмс. Методы получения коллоидных р-ров.

Современная коллоидная химия изучает св-ва в-в в дисперсном состоянии. Все дисперсные системы можно разделить на: гомогенные (все возможные газовые смеси, жидкие и твердые р-ры) и гетерогенные – это системы, в которых один или несколько компонентов (дисперсная среда) измельчены в среде, называемой дисперсная среда. Коллоидные системы классифицируют по агрегатному состоянию. Для твердой дисперсной среды наблюдается три случая существования дисперсной фазы: 1) дисперсии типа Т₁/Т₂ представлен широчайшим диапазонам стекол, сплавов, пластмасс, стройматериалов и горных пород; 2) дисперсии типа Ж/Т представлен включениями воды в твердые тела; 3) дисперсии типа Г/Т представлены включением газа в твердую дисперсную фазу. Для жидкой дисперсной среды также наблюдается три возможных случая: 1) дисперсная система с твердой дисперсной фазой и жидкой средой типа Т/Ж – это суспензии, коллоидные р-ры золота или серебра в воде и т.д.В случае высокодисперсной среды при небольшой концентрации дисперсной фазы их называют золями, а при высокой концентрации дисперсной фазы, когда частицы агрегатируют и образуют связно-дисперсную систему гелями. Для случая грубодисперсных систем типа Т/Ж различают малоконцентрированные суспензии. 2) системы содержащие жидкую дисперсную фаз в жидкой дисперсной среде Ж/Ж₁, которые называют эмульсии; 3) системы типа Г/Ж, чаще всего это вскипающая жидкость. Для газообразной дисперсной среды известны следующие случаи существования дисперсной фазы: 1) системы типа Г₁/Г₂; 2) и 3) твердой (Т/Г) и жидкой (Ж/Г) газовых дисперсий, такие смеси принято называть аэрозоли. Для случая жидкой дисперсной фазы (Ж/Г) также принято называть – туманы. По характеру межмолекулярного взаимодействия на границе раздела фаз все дисперсные системы подразделяют на: лиофильные и лиофобные.

Лиофильные – это системы с высокой степенью родства дисперсной фазы и среды. Это наиболее термодинамически устойчивые и жизнеспособные дисперсии. Лиофобные системы – это коллоидно- и грубодисперсные в которых границы раздела более четко определены как следствие некомпенсированных поверхностных сил взаимодействия.

Задачу получения коллоидного р-ра условно можно разделить на 2 части: а) подготовка (измельчение и конденсация) дисперсной фазы до достижения частицами коллоидных размеров; б) получение устойчивых р-ров. Первая часть задачи может решатся двумя типами методов: дисперсионные и конденсационные. Дисперсионные методы сводятся к измельчению готовых твердых частиц до достижения коллоидной степени дисперсности частичек. Среди дисперсионных методов наиболее широко известны нижеследующие.

Механическое измельчение материалов дроблением их при помощи шаровых или коллоидных мельниц, с использованием ударной энергии шаровых, или специально сконструированных лопастей.

Ультразвуковое измельчение основано на частой смене сжатий и расширений твердых частиц под воздействием ультразвуковых колебаний, что ведет к дроблению частиц до коллоидных размеров.

Химическое диспергирование осуществляют при помощи в-в – пептизаторов. Добавки электролитов, способны создавать гидратную оболочку на поверхности частиц, что препятствует слипанию и способствует превращению дисперсной фаз в золь (коллоид).

Электрическое – широко применяется для получения коллоидных р-ров благородных металлов.

Конденсационные заключаются в реализации процесса конденсации дисперсной фазы из газообразной или жидкой фазы таким образом, чтобы образовывались макрокристаллы коллоидной степени дисперсности (это метод физической конденсации). Методы химического диспергирования, по признаку реакции лежащей в основе метода, в свою очередь можно разделить на следующие:

1) метод гидролиза: FeCl₃ + 3H₂O → Fe(OH)₃↓ + 3 HCl.

2) метод окисления: 2Н₂S + SO₂ → 2 H₂O + 2S↓

3) метод восстановления: HAuCl₄ + 2 H₂O₂ → 8 HCl + 3 O₂ + 2 Au↓

4) метод обмена: AgNO₃ + NaI → NaNO₃ + AgI↓