Класифікація за ступенем дисперсності - студопедія

ВВедение в дисципліну

Предметом вивчення дисципліни «Поверхневі явища та дисперсні системи» є властивості і явища, що відбуваються в дисперсних системах.

Дисперсне стан системи передбачає наявність величезної кордону розділу фаз (міжфазної поверхні), що виникає між дисперсною фазою і дисперсійним середовищем. Молекули конденсованих фаз, що знаходяться в поверхневому шарі, мають надлишкову енергію в порівнянні з молекулами в обсязі через нескомпенсованність їх міжмолекулярних взаємодій. В результаті виникає поверхневий шар (межфазная поверхню), утворений молекулами різної природи і володіє надлишком енергії - поверхневою енергією.

У зв'язку з цим процеси, що відбуваються в цих системах, локалізуються на міжфазної поверхні і супроводжуються зниженням поверхневої енергії. Ці процеси називають поверхневими явищами. Наприклад, до них відносяться: адсорбція, адгезія, змочування, освіту ДЕС і ін.

Дисперсні системи дуже широко поширені в природі і техніці. Приклади: лаки, фарби, нафту, атмосфера, грунт та інші природні об'єкти. В курсі розглядають системи з розміром частинок дисперсної фази 10 -9 - 10 -7 м (1-100 нм).

В курсі фізичної хімії ми розглядали системи, в яких поверхня розділу не мала суттєвого значення. Щоб поверхневі явища були відчутні, поверхня розділу повинна бути розвинена, що досягається дробленням однієї з фаз.

Між дисперсною фазою і дисперсійним середовищем утворюється межа розділу. Необхідною умовою освіти дисперсної системи є нерозчинність або обмежена розчинність дисперсної фази і дисперсійного середовища.

Кількісною характеристикою міжфазної поверхні дисперсних систем є питома поверхня - площа розділу фаз, яка припадає на одиницю маси або об'єму дисперсної фази

. м -1 або. м 2 / г,

де S, V, m, r - площа, об'єм, маса і щільність частки відповідно.

Якщо частинки дисперсної фази мають форму куба з довжиною ребра а й однакові за розмірами, то

Для частинок сферичної форми радіуса r

У загальному випадку для систем, що містять частинки довільної форми

де k - коефіцієнт, що залежить від форми частинок; а - обраний лінійний розмір часток (характерний розмір).

Дисперсність D - величина, зворотна характерному розміру

Розглянемо, як впливає дроблення фази на її питому поверхню.

Форма фази - куб.

Висновок: зі зменшенням розміру частинок (при дробленні) різко зростає питома поверхня дисперсної фази.

Класифікація та властивості дисперсних систем

1.1. Класифікація дисперсних систем

Немає єдиного способу класифікації дисперсних систем.

Класифікувати дисперсної системи можна на основі наступних загальних ознак:

1) за ступенем дисперсності;

2) за агрегатним станом дисперсної фази і дисперсійного середовища;

3) за характером взаємодії дисперсної фази і дисперсійного середовища;

4) по структурно-механічними властивостями.

Класифікація за ступенем дисперсності

Залежно від розмірів частинок розрізняють високодисперсні, середньодисперсні і Грубодисперсні системи

Розмір частинок, м