Гетерогенные системы.

1. Гетерогенная система состоит из двух или неск. Фаз, т.Е. Частей, отличающихся по св-вам и соприкасающихся по пов-стям раздела.

Молекулы , находящиеся в глубинном слое вещества полностью реализуют свои валентности

У молекул на пов-ти остаются нескомпенсированные валентности, за счёт чего пов-ный слой обладает избытком энергии- эта избыточная энергия называется свободной поверхностной энергией Гиббса. G=Ϭ*S, где Ϭ- удельная свободная поверхностная энергия применимая к единице площади.

Е сли в системе имеется жидкая фаза, то Ϭ называется- поверхностным натяжением- это работа затраченная на образование единицы пов-ти.

Так как все самопроизвольные процессы протекают в сторону свободной пов-ти энергии Гиббса.

G <0 она может быть уменьшена 2мя путями:

За счёт сокращения площади, при этом жидкость приобретает форму капли.

За счёт сорбции, при этом насыщаются не реализованные валентности в поверхностном слое.

2. Дисперсные системы, гетерогенные системы из двух или большего числа фаз с сильно развитой поверхностъю раздела между ними. Обычно одна из фаз образует непрерывную дисперсионную среду, в объеме которой распределена дисперсная фаза (или несколько дисперсных фаз) в виде мелких кристаллов. твердых аморфных частиц, капель или пузырьков.

Классификация:

1. По фазовому составу: гомогенные и гетерогенные

2. По размеру частиц дисперстной фазы

• Грубодисперстные(размер > 100 км, видны вооруженным глазом, неустойчивы)

• Коллоидные растворы(от 1го до 100 км, видны под микроскопом, довольно устойчивы не расслаиваются)

• Истинные растворы(< 1го км, ионы, атомы, молекулы, являются гомогенными системами, способными очень долго не расслаиваться)

3. По агрегатному состоянию:

• аэродисперсные (газодисперсные) системы с газовой дисперсионной средой: аэрозоли (дымы, пыли. туманы), порошки. волокнистые материалы типа войлока.

• Системы с жидкой дисперсионной средой; дисперсная фаза может быть твердой (грубодисперсные суспензии и пасты, высокодисперсные золи и гели), жидкой (грубодисперсные эмульсии, высокодисперсные микроэмульсии и латексы) или газовой (грубодисперсные газовые эмульсии и пены).

• Системы с твердой дисперсионной средой: стеклообразные или кристаллические тела с включениями мелких твердых частиц, капель жидкости или пузырьков газа, например, рубиновые стекла, минералы типа опала, разнообразные микропористые материалы.

3. Сорбция- это процесс поглощения вещ-в из окружающей среды всем объёмом или поверхностью другого вещества.

Она делится на :

• Абсорбцию-поглощение вещ-ва из окружающей среды всем объёмом другого вещ-ва(газ в жидкости)

• Адсорбция- это сорбциальный процесс, приводящий к концетрированию вещ-ва на границе раздела фаз за счёт поглощения 1го пов-тью другого.

Абсорбция характерихуется

Г = С_{поверх.слой} - С_объёма/S(m) [Г]=моль/м²кг

Вещество, которое поглощает другое вещ-во называется адсорбент, а поглощаемое адсорбат или адсортив.

Адсобция по механизму делится на:

• Ф изическую (осуществляется за счёт межмолекулярных сил Ван-Дер Ваальса М<0, экзотермический процесс, обратимый, обратный-десорбция).

• Химический (происходит за счёт химических взаимодействий: молекулы адсорбата с пов-ти адсорбента, процесс необратимый, реакция экзотермическая)

• Конденсация(конденсация влаги в порах строит. Металлов. За счёт чего происходит карозия, процесс обратимый, реакция экзотермическая.)

Так как процесс адсорбции зачастую обратим, устанавливается равновесие мжду процессом адсорбции и десорбции:

_H>0

А дсорбция десорбция

^H<0

На смещение равновсия влияют внешние факторы:

• Температура(с её повышением 1 и 3 вид адсорбции понижается, равновесие смещается в сторону десорбции)

• При повышении концентрации адсорбтива величина адсорбции сначала повышается, а потом достигает определённого значения и не меняется