- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Введение
- •Тема 1 классификация дисперсных систем
- •1.1. Классификация дисперсных систем по размеру частиц дисперсной фазы
- •Классификация дисперсных систем по размеру частиц дисперсной фазы
- •1.2. Классификация дисперсных систем по
- •Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 2 физико-химическая характеристика поверхностного слоя
- •2.1. Поверхностное натяжение
- •2.2. Смачивание
- •2.3. Адгезия
- •2.4. Адсорбция
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнение
- •Тема 3 электрические свойства дисперсных систем
- •3.1. Механизм образования двойного электрического слоя на границе раздела фаз
- •3.2 Электрокинетические явления
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 4 устойчивость дисперсных систем
- •4.1. Лиофобные дисперсные системы
- •4.2. Лиофильные дисперсные системы
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 5 практическое применение поверхностных явлений и дисперсных систем
- •5.1. Получение дисперсных систем
- •5.2. Аэрозоли
- •5.3. Порошки
- •Некоторые порошки, используемые в технике и пищевой промышленности
- •5.4. Суспензии
- •5.5. Эмульсии
- •5.6. Пены
- •5.7. Системы с твердой дисперсионной средой
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Список рекомендуемой литературы
- •Тема 2. Физико-химические характеристики поверхностного слоя 15
- •Тема 3. Электрические свойства дисперсных систем 42
- •Тема 4. Устойчивость дисперсных систем 58
- •Тема 5. Практическое применение поверхностных явлений и дисперсных систем 77
Краткий итог темы
Природные дисперсные системы, такие, как пыль, дым, туман, донный ил, мутная вода, снег, кварцевый песок, образуются в результате испарения, трения, конденсации и других физико-химических процессов, происходящих на планете.
Искусственные дисперсные системы получают двумя путями: диспергационным методом – измельчением твердых и жидких тел в дисперсионной среде и конденсационным методом – образованием в гомогенной среде новой фазы – физической и химической конденсацией.
Аэрозоли имеют несомненные преимущества перед другими видами дисперсных систем своей способностью занимать большой объем незначительным количеством вещества. По этой причине они широко используются (в аэрозольной упаковке) как полирующие и чистящие составы, лаки и краски, дезодоранты, медицинские препараты, средства тушения пожаров, в военной и космической технике.
Порошки, суспензии, эмульсии, пены, сплавы и композиционные материалы находят широчайшее применение в пищевой, химической промышленности, строительной индустрии, медицине, в качестве средств, используемых в быту.
Термины для запоминания
Аэрозоль – средне- или грубодисперсная система с газовой дисперсионной средой, содержащей твердые частицы (Т/Г) или капли жидкости (Ж/Г).
Гель – структурированная твердообразная дисперсная система, каркас которой заполнен жидкостью.
Композиционные материалы – многокомпонентные материалы, состоящие из полимерной, металлической, углеродной основы (матрицы), армированной наполнителями из волокон, нитевидных кристаллов, тонкодисперсных частиц.
Ксерогель – высушенный (сухой) гель.
Пасты – высококонцентрированные структурированные суспензии, в которых пространственная сетка из частиц дисперсной фазы заполнена дисперсионной средой. Они обладают вязкостью, упругостью и пластичностью.
Пены – грубодисперсные высококонцентрированные системы с газовой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой (Г/Ж).
Порошки – средне- и грубодисперсные системы с высокой концентрацией твердой дисперсной фазы в газе (Т/Г).
Стабилизаторы – вещества, добавление которых в дисперсную систему препятствует слипанию частиц. В качестве стабилизаторов широко используются коллоидные растворы ПАВ и растворы ВМС.
Студни – концентрированные растворы высокомолекулярных соединений с плотным структурированным каркасом, упругие свойства которого вызваны образованием прочных химических и водородных связей между макромолекулами.
Суспензии – средне- и грубодисперсные системы с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой (Т/Ж),
Эмульсии – средне и грубодисперсные системы с жидкой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой (Ж/Ж), одна из жидкостей распределена в другой в виде капель.
Вопросы для проверки знаний
Какие дисперсные системы называются суспензиями?
Чем пасты отличаются от суспензий?
Какие классы веществ используются в качестве стабилизаторов суспензий?
В чем сходство и различие между суспензиями и золями?
В чем сходство и различие между суспензиями и эмульсиями?
Какое существует различие между прямыми и обратными эмульсиями?
Какие дисперсные системы относят к пенам?
Являются ли эмульсии, пены, суспензии, аэрозоли термодинамически устойчивыми системами?
Чем порошки отличаются от аэрозолей?