7. Агрегативна стійкість дисперсних систем.

Під агрегативною стійкістю дисперсної системи розуміють її здатність зберігати незмінною свою дисперсність в цілому об’ємі. Всі дисперсні системи володіють надлишковою поверхневою енергією, якої вони прагнуть позбутися, внаслідок цього може відбуватися втрата системою агрегативної стійкості і руйнування дисперсної системи.

Таке руйнування може відбуватися за одним із двох шляхів:

- перенесення речовини від дрібних частинок з великим хімічним потенціалом до більш крупних, що мають менший хімічний потенціал (ізотермічна перегонка).

- укрупнення частинок дисперсної фази за рахунок їх злипання (коагуляція)або злиття(коалесценція).

Зменшення поверхневої енергії в процесах ізотермічної перегонки і коалесценції набагато більші ніж при коагуляції при однаковій вихідній дисперсності системи.

Ізотермічна перегонка може відбуватися при любому агрегатному стані дисперсійного середовища, в тому числі і твердому, в якому вона є єдиним можливим механізмом руйнування дисперсної системи. Процеси коагуляції і коалесценції властиві системам з легко рухомим дисперсійним середовищем.

За здатністю дисперсної фази до взаємодії з рідким дисперсійним середовищем дисперсні системи поділяються на ліофільні та ліофобні.

В ліофільних системах частинки дисперсної фази сильно сольватовані, енергія їх взаємодії з молекулами дисперсійного середовища значна, внаслідок чого вони є термодинамічно (агрегативно) стійкими.

В ліофобних системах частинки дисперсної фази слабо взаємодіють з молекулами дисперсійного середовища, внаслідок чого ці системи термодинамічно (агрегативно) нестійкі.

1. Фактори агрегативної стійкості ліофобних дисперсних систем.

Ліофобні дисперсні системи внаслідок надлишку вільної поверхневої енергії є агрегативно нестійкими, але за певних умов можуть зберігати свою агрегатну стійкість протягом тривалого часу.

Фактори стійкості дисперсних систем визначаються природою частинок дисперсної фази і шарів, що їх оточують та поділяються на кінетичні і термодинамічні.

Термодинамічні фактори зменшують ймовірність ефективних зіткнень, між частинками, створюючи потенційні бар’єри, які сповільнюють або взагалі унеможливлюють агрегацію. До термодинамічних факторів відносяться:

1)Електростатичний факторполягає у виникненні сил електростатичного відштовхування між частинками, на поверхні яких утворився подвійний електричний шар.

2)Абсорбційно - сольватний факторполягає в утворенні навколо частинки сольватних шарів утворених молекулами дисперсійного середовища, або шару адсорбованих молекул. При наближенні частинок сольватні (адсорбційні ) шари запобігають їх злипанню.

3)Ентропійний факторє доповненням до перших двох факторів і полягає в прагненні дисперсної фази рівномірно розподілитися в об’ємі системи.

Кінетичні фактори сповільнюють швидкість руху частинок і швидкість руйнування прошарків середовища між частинками.

До кінетичних факторів відносяться:

1)структурно - механічний факторполягає в тому, що на поверхні частинок знаходяться сольватні плівки, на руйнування яких потрібний час.

2)гідродинамічний факторпов’язаний із швидкістю наближення частинок і швидкістю витікання прошарків середовища між ними. Сповільнення руйнування таких систем може досягатися завдяки збільшенню густини і в’язкості дисперсійного середовища.

На практиці агрегативно стійкість дисперсних систем забезпечується декількома факторами. Особливо стійкими є системи стійкість яких забезпечується термодинамічними і кінетичними факторами одночасно.