3.1 Системи з твердим дисперсійним середовищем

Колоїдні системи з твердим дисперсійним середовищем час­тіше назива-ють твердими золями. Дисперсною фазою можуть бу­ти гази, рідини або тверді тіла.

Система Г/Т називається твердою піною. Прикладом при­родної системи такого типу є пемза - порода вулканічного похо­дження. Штучні тверді піни - піноскло, пінобетон, мікропориста гума, пінопласти.

Системи Р/Т зустрічаються вкрай рідко. Приклад - чорний фосфор, що є диспергованою ртуттю у розплавленому фосфорі.

Системи Т/Т - найбільш представницький клас грубодисперсних, дрібнодисперсних і колоїдних систем. Це забарвлені кош­товні і напів-коштовні камені, кольорове скло, емалі, мінерали, деякі сплави.

З найбільш важливих систем Т/Т слід виділити більшість ге­терогенних сплавів. Залежно від умов одержання, вони можуть відповідати молекуляр-ному розчину, колоїдній системі або грубі і і дисперсії. Приклад - звичайна сталь, в якій аустеніт відповідає молекулярному (істинному) розчину, мартенсит - колоїдному розчину, перліт - мікрогетерогенній системі. У чавунах вуглеці., що є дисперсною фазою, формує структуру, близьку за дисперсністю до колоїдної.

Утворення колоїдних і мікрогетерогенних систем з твердим дисперсій-ним середовищем відбувається в основному через розплав. Це основа техно-логії одержання пінопластів. При одержані цих систем методом диспергу-вання в розплаві диспергує газ, рідина або тверде тіло. Такий розплав називається пірозолем. При охолодженні пірозолю відбувається його затвер-діння і утворення колоїдної або мікрогетерогенної структури з твердим дисперсійним середовищем. Стійкість пірозолю, а отже дисперсність системи можна підвищити введенням відповідного стабілізатора (приклад - рубінове скло).

4. Загальні характеристики аерозолів. Ко­лоїдні системи цього класу називають аерозолями. Аерозолі від­різняються від ліозолів малою в'язкістю дисперсійного середо­вища і розрідженістю. Крім того, в аерозо-лях не спостерігається таке явище, як формування подвійного електричного шару, оскі­льки в газовому середовищі не можуть відбуватися процеси елек­тричної дисоціації.

Класифікація. Всі існуючі види аерозолів класифікують за трьома основними ознаками:

• за агрегатним станом дисперсної фази;

• за дисперсністю;

• за методами одержання.

За агрегатним станом аерозолі поділяють на тумани, дими і пил. Тумани – це аерозолі з рідкою дисперсною фазою, дими – з твердою дисперсною фазою, пил – з твердою дисперсною фазою, але досить великими розмірами частинок.

Такий розподіл є дуже умовним. Так, багато димів утворю­ються в результаті згоряння різних речовин і можуть містити як тверді, так і рідкі частинки. Якщо при цьому тверді частинки ад­сорбують певну кількість вологи, то такий аерозоль буде одноча­сно і димом, і туманом. Приклад - смог (англійський туман).

За дисперсністю аерозолі з твердою дисперсною фазою поді­ляють на дими (розміри частинок 10^-910^-5 м) і пил (розміри ча­стинок більше 10 ^-5 м). Тумани мають досить великі розміри кра­пель - порядку 10 ^-7 10^-5 м.

За методами одержання аерозолі поділяють на диспергаційні і конденсаційні. Диспергаційні аерозолі, як правило, полідисперсні. Конден-саційні аерозолі відносяться до високодисперсних си­стем з більш однорід-ними за розмірами частин.

Форма частинок аерозолю залежить від агрегатного стану речовини дисперсної фази. Так, для рідкої дисперсної фази харак­терна сферична форма частинок. Для твердої дисперсної фази ефект анізодіаметричності виражений досить чітко: частинки ае­розолю можуть мати будь-яку форму.

Оптичні властивості такі самі, як і в колоїдних системах в цілому. Характерною рисою є те, що внаслідок високої розрі­дженості і великої різниці між густиною дисперсної фази і диспе­рсійного середовища деякі оптичні характеристики аерозолів ви­ражені більше, ніж ліозолів. Так, наприклад, світлорозсіювання виявляється чіткіше в аерозолях. Цю особли-вість використовують при створенні димових завіс. Найбільшу здатність розсіювати світло (маскувати) мають дими Р₂О₅, яку умовно приймають за одиницю.