«Растворы»
Лекция №3
«Общие свойства растворов»
1 Классификация систем, состоящих из двух и более веществ
Системы, состоящие из двух и более веществ, в зависимости от размеров частиц можно разделить на дисперсные системы, коллоидные растворы и истинные растворы. В дисперсных системах размеры частиц находится в интервале 10-3 ÷ 10-5 см, в коллоидных растворах – 10-5 ÷ 10-7 см и в истинных растворах менее 10-7 см, то есть в истинных растворах вещество раздроблено до отдельных молекул.
Дисперсные системы
Дисперсная система – это система состоящая из двух или более веществ в которой одно или несколько веществ измельчено и равномерно распределено в другом.
Классификация дисперсных систем приведена в таблице 1.
Таблица 1 – Классификация дисперсных систем
Дисперс ионая среда |
Дисперсная фаза |
||
Г |
Ж |
Т |
|
Г |
– |
Аэрозоли туман, облака |
Аэрозоли дым, пыль |
Ж |
Пены мыльная пена, пивная пена |
Эмульсии молоко, масло сливочное |
Взвеси (суспензии) краски, лаки |
Т |
Твердые пены
пенопласт, пемза и т.д. |
Твердые эмульсии Желеорабраз ные студни |
Твердые суспензии
сплавы |
|
|
|
|
Обозначения: ДС – дисперсионная среда; ДФ – дисперсная фаза; Г – газ; Ж – жидкость; Т – твердое вещество.
Дисперсные системы состоят из сплошной фазы – дисперсионной среды и прерывистой части системы – дисперсной фазы.
Важной характеристикой дисперсных систем является степень дисперсности (D) или степень раздробленности.
D = 1/а, где а – длина или диаметр частицы дисперсной фазы.
С увеличением степени раздробленности резко возрастает площадь поверхности дисперсной фазы, что приводит к увеличению поверхностных явлений на границе раздела фаз.
Дисперсные системы термодинамически неустойчивы и с течением времени разделяются. Применение ПАВ и электролитов позволяет стабилизировать дисперсные системы.
Коллоидные растворы
Коллоидные растворы, в отличие от дисперсных систем, характеризующихся такой степенью раздробленности компонентов, при которой броуновское движение препятствует осаждению частиц. Коллоиды находятся в метастабильном состоянии и достаточно небольшого внешнего воздействия, чтобы началась коагуляция и разделение компонетов коллоидного раствора. Коллоиды, дисперсионная среда которых жидкость, называются коллоидными растворами или золями.
Коллоиды по внешнему виду напоминают истинные растворы – они прозрачны. Однако при прохождении светового луча, через прозрачный коллоидный раствор, он становится видимым сбоку на темном фоне. Этот оптический эффект называется конусом Тиндаля (рисунок1).
I — истинный раствор II — коллоидный раствор
(наблюдатель не видит света); (наблюдатель видит свет).
Рисунок 1 – Эффект светорассеяния при прохождении луча света через коллоидный раствор