4. Аерозолі

Колоїдні системи з газовим дисперсійним середовищем, називаються аерозолями. Їх дисперсність як правило нижча, ніж колоїдних систем.

Відмінність аерозолів від ліозолів зумовлена перш за все розрідженістю і меншою в’язкістю дисперсійного середовища. Броунівський рух в аерозолях відбувається більш інтенсивно, а седиментація частинок йде значно швидше, ніж в ліозолях.

Друга суттєва відмінність аерозолів від ліозолів полягає в тому, що в газовому середовищі не може відбуватися електролітична дисоціація і не може утворюватися ПЕШ навколо частинок.

1. Класифікація та властивості аерозолів

Аерозолі класифікують за агрегатним станом дисперсної фази, дисперсністю і методами одержання.

Виходячи із першого принципу, аерозолі поділяють на тумани - системи з рідкою дисперсною фазою, і дими - системи з твердими частинками. До димів за цією класифікацією відноситься і пил - система з твердими, але більшими за розміром частинками.

За походженням системи з газовим дисперсним середовищем поділяють на диспергаційні та конденсаційні аерозолі. Диспергаційні аерозолі, що утворюються при подрібненні твердих тіл або розпиленні рідин мають доволі великі частинки і в більшості випадків полідисперсні. Аерозолі, які отримані методом конденсації з перенасичених парів, або в результаті хімічних реакцій, навпаки, є високодисперсними системами з більш однорідними за розмірами частинками.

Оптичні властивості аерозолів підпорядковуються тим же законам, що й оптичні властивості ліозолів. Внаслідок великої різниці в щільності, а отже в показниках заломлення дисперсної і газової фаз, оптичні властивості аерозолів, перш за все світлорозсіювання, виявляються досить чітко. Завдяки великій здатності розсіювати світло аерозолі широко застосовуються для створення димових завіс. Найбільш здатні відбивати і розсіювати світло дим Р₂О₅його маскувальна властивість береться за одиницю.

Навколо частинок в системах з газовим дисперсним середовищем не можуть виникати подвійні електричні шари. Але частинки аерозолів в певних умовах можуть бути зарядженими, хоча заряд їх звичайно невеликий. Електричний заряд на частинках в аерозолях виникає або внаслідок утворення і подальшого порушення контакту частинок одна з одною, або з якою-небудь поверхнею, або частіше всього, внаслідок адсорбції на поверхні частинок іонів газів.

Аерозолі в більшості випадків є агрегативно нестійкими системами і в них завжди йде процес коагуляції. Цим пояснюється порівняно нетривалий період існування будь-якого аерозолю. Суттєво, що максимальну нестійкість виявляють аерозолі з найбільшими та найменшими частинками. Перші системи нестійкі через велику швидкість осідання їх частинок, другі не можуть довго існувати внаслідок інтенсивного броунівського руху, що призводить до зіткнення частинок й утворення агрегатів.

Коагуляція аерозолів, як правило відбувається значно швидше, ніж коагуляція ліозолів через більш інтенсивний броунівський рух у системах з газовим дисперсним середовищем.

На швидкість коагуляції аерозолю впливають конвекційні потоки, механічне перемішування, ультразвукові коливання, оскільки всі ці взаємодії збільшують ймовірність зіткнення частинок одна з одною.

В аерозолях, як і в ліозолях, можуть змінюватись розміри частинок не тільки за рахунок явища коалесценції й агрегації, а й внаслідок ізотермічної перегонки дисперсної фази, що призводить до збільшення великих частинок за рахунок випаровування більш дрібних.

Випаровування крапель туманів може призвести в певних умовах і до переходу аерозолю в гомогенну систему подібно до того, як розчинення дисперсної фази ліозолю призводить до утворення істинного розчину.