- •Оглавление
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ
- •2. СТРОЕНИЕ АТОМА И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА
- •2.1. Модели строения атома
- •2.2. Двойственная природа электрона
- •2.3. Атомное ядро. Изотопы, изобары
- •2.4. Квантовые числа. Принцип Паули
- •2.5. Правило Гунда
- •2.7. Периодический закон Д. И. Менделеева
- •3.1. Параметры химической связи
- •3.2. Ковалентная связь
- •3.3. Ионная связь
- •3.4. Водородная связь
- •3.5. Металлическая связь
- •4. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
- •4.1. Строение комплексных соединений
- •4.3. Изомерия комплексных соединений
- •4.4. Диссоциация комплексных соединений. Константа нестойкости комплексного иона
- •5. ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
- •5.1. Внутренняя энергия и энтальпия
- •5.2. Энтропия
- •5.3. Энергия Гиббса
- •6. ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ
- •6.2. Понятие о катализе и катализаторах
- •6.3. Колебательные реакции
- •6.4. Химическое равновесие и его смещение
- •6.5. Фазовые равновесия
- •7. РАСТВОРЫ
- •7.1. Способы выражения концентрации растворов
- •7.2. Растворы неэлектролитов
- •7.3. Растворы электролитов
- •7.3.5. Закон разбавления Оствальда
- •7.4. Гидролиз солей
- •7.5. Жесткость воды и методы ее устранения
- •8. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ
- •8.1. Классификация дисперсных систем
- •8.2. Получение дисперсных систем
- •8.3. Строение мицелл
- •8.4. Устойчивость дисперсных систем
- •9. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
- •9.1. Окислительно-восстановительные реакции
- •9.2. Измерение электродных потенциалов металлов
- •9.3. Гальванические элементы
- •9.4. Электролиз
- •10. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ
- •10.1. Виды коррозии
- •10.1.1. Химическая коррозия
- •10.1.2. Электрохимическая коррозия
- •10.2. Защита металлов от коррозии
- •11. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛОВ
- •11.1. Классификация металлов
- •11.2. Физические свойства металлов
- •11.3. Химические свойства металлов
- •11.4. Способы получения металлов из руд
- •12. ПОЛИМЕРЫ И ОЛИГОМЕРЫ
- •12.1. Основные понятия
- •12.2. Классификация и номенклатура полимеров
- •12.3. Применение полимеров и олигомеров
- •13. ХИМИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ
- •13.1. Порядок выполнения анализа вещества
- •13.2. Качественный анализ
- •13.3. Физико-химические методы анализа
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ
- •ПРИЛОЖЕНИЕ
8. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ
Вещества в диспергированном состоянии можно представить в виде совокупности большого числа мелких частиц. В дисперсной системе выделяют две фазы: непрерывную (дисперсионную среду) и прерывистую (дис-
персную фазу).
8.1. Классификация дисперсных систем
Дисперсные системы классифицируются по различным признакам.
По кинетическим свойствам дисперсной фазы различают свободно-
дисперсные системы, имеющие подвижную дисперсную фазу, и связнодисперсные системы, дисперсная фаза которых неподвижна.
Ксвободнодисперсным системам относятся бесструктурные системы,
вкоторых частицы дисперсной фазы не связаны друг с другом в одну сплошную сетку и способны независимо перемещаться в дисперсионной среде под влиянием броуновского движения или силы тяжести. Это приводит к тому, что такие системы не оказывают сопротивления сдвиговому усилию, обладают текучестью и всеми остальными свойствами, характерными для обычных жидкостей. К подобным системам относятся лиозоли, достаточно разбавленные суспензии и эмульсии, аэрозоли.
Ксвязнодисперсным системам относятся системы, в которых частицы связаны друг с другом за счет межмолекулярных сил, образуя в дисперсионной среде своеобразные пространственные сетки или каркасы (структуры). Частицы такой структуры могут совершать только колебательные движения. Сюда относятся капиллярно-пористые тела, мембраны, гели (образовавшиеся из золей в результате потери ими устойчивости), студни, твердые растворы.
По дисперсности (размеру частиц дисперсной фазы l) системы подразделяются на следующие виды (табл. 8.1).
|
|
|
Таблица 8.1 |
Классификация дисперсных систем по размеру частиц |
|||
|
|
|
|
Название |
Характер и размеры |
|
Гетерогенность и |
системы |
частиц, м |
|
устойчивость |
Грубодисперсные системы (сус- |
Крупные частицы, 10–5 – 10–7 |
Гетерогенны, |
|
пензии, эмульсии, аэрозоли) |
|
|
неустойчивы |
Коллоидно-дисперсные системы |
–7 |
–9 |
Микрогетерогенны, |
(золи) |
Коллоидные частицы, 10 |
– 10 |
довольно устойчивы |
Истинные растворы |
Молекулы, ионы, 10–10 |
|
Гомогенны, |
|
|
|
устойчивы |
Для любой гетерогенной системы удельная поверхность Sуд, т. е. поверхность S, приходящаяся на единицу массы m или объема диспергируемого вещества V, определяется по формулам
Химия. Учеб. пособие |
-111- |
8.ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ
8.1.Классификация дисперсных систем
Sуд = |
S |
; |
Sуд = |
S |
. |
m |
|
||||
|
|
|
V |
Степень раздробленности дисперсной системы может быть охарактеризована или поперечным размером частиц а, или обратной величиной 1/а,
называемой дисперсностью. Чем меньше размеры частицы, тем больше дисперсность и больше удельная поверхность системы. С ростом удельной поверхности увеличивается доля молекул или атомов, находящихся на поверхности раздела фаз и обладающих избыточной энергией, которую они приобрели в процессе диспергирования, следовательно, в дисперсных системах велика роль поверхностных явлений.
Наиболее общая классификация дисперсных систем основана на разли-
чии в агрегатном состоянии дисперсной фазы и дисперсионной среды и
позволяет выделить девять типов систем. Сокращенно тип записывается в виде дроби, числитель которой указывает на агрегатное состояние дисперсной фазы, а знаменатель – дисперсионной среды (табл. 8.2).
В общем случае все системы, отвечающие коллоидной степени дисперсности, принято называть золями. Поэтому системы Ж/Г и Т/Г имеют общее название аэрозоли, Г/Ж, Ж/Ж, Т/Ж – лиозоли. В зависимости от природы дисперсной среды лиозоли называют гидрозолями, алкозолями, бензозолями и др.
Таблица 8.2
Типы дисперсных систем
Дисперсная |
Дисперсион- |
Условное |
обозначение |
||
фаза |
ная среда |
системы |
|
|
|
Твердая |
Жидкая |
Т/Ж |
|
|
|
Жидкая |
Жидкая |
Ж/Ж |
|
|
|
Газообразная |
Жидкая |
Г/Ж |
|
|
|
Твердая |
Твердая |
Т/Т |
|
|
|
Жидкая |
Твердая |
Ж/Т |
|
|
|
Газообразная |
Твердая |
Г/Т |
|
|
|
Твердая |
Газообразная |
Т/Г |
|
|
|
Название дисперсной системы. Примеры
Золи, суспензии. Пульпы, пасты, илы, бактерии, золи металлов в воде, взвеси Эмульсии. Молоко, природная нефть, кремы, смазки Пены, газовые эмульсии. Флотационные,
противопо-жарные, мыльные пены Твердые коллоидные растворы. Минералы, бетон, сплавы, ситаллы, композитные материалы, самоцветы Пористые тела, капиллярные системы,
гели. Адсорбенты, почвы, грунты, некоторые минералы Пористые и капиллярные системы, ксе-
рогели. Пемза, силикагель, активные угли, катализаторы в газах Аэрозоли (пыли, дымы). Порошки, та-
бачный дым, угольная, космическая пыль
Химия. Учеб. пособие |
-112- |