Растворы
Растворы — это однородные смеси (гомогенные системы) переменного состава, содержащие два или более вещества.
Растворы делятся на истинные и коллоидные растворы. Отличаются размерами частиц растворенного вещества.
В истинных растворах (или просто растворы) частицы растворенных веществ невидимы ни визуально, ни с помощью микроскопа. Содержат молекулы или атомы (размеры < 5 10−9м).
При увеличении размеров частиц система становиться гетерогенной, состоящей из двух или более фаз с сильно развитой поверхностью раздела - дисперсные системы.
ДИсперсная система
Все дисперсные системы состоят из сплошной фазы - дисперсионной среды, и прерывистой фазы (частиц)- дисперсной фазы.
В зависимости от размера частиц дисперсные системы подразделяют на группы:
а) взвеси (суспензии, эмульсии), у которых частицы имеют размер ≥1000 нм (10-6м)
б) коллоидные системы, размер частиц которых лежит в пределах от 1 до 500 нм (10-9м÷5·10-7м ).
Классификация дисперсионных систем по агрегатным состояниям дисперсной фазы и дисперсионной среды
Тип дисперсной системы
|
Фазовое состояние |
Примеры
|
|
дисперсионной среды |
дисперсной фазы |
||
Аэрозоль |
Газ |
Жидкая |
Туман, облака |
Аэрозоль |
Газ |
Твердая |
Дым, пыль |
Пена |
Жидкая |
Газ |
Взбитые сливки, мыльная пена |
Эмульсия |
Жидкая |
Жидкая |
Молоко, майонез |
Золь |
Жидкая |
Твердая |
Краски |
Твердая эмульсия |
Твердая |
Жидкая |
Масло |
Гель |
Твердая |
Жидкая |
Желе, агар-агар |
Золи – высокодисперсные системы с частицами из твердого вещества, находящимися в броуновском движении. Чаще всего золями называют системы с жидкой дисперсионной средой.
Коллоидные растворы обладают оптическими свойствами, отличающими их от настоящих растворов, – они поглощают и рассеивают проходящий через них свет. При боковом рассматривании дисперсной системы, через которую проходит узкий световой луч, внутри раствора на темном фоне виден светящийся голубоватый так называемый конус Тиндаля - явление опалесценции.
|
Рис.. Эффект Тиндаля (опалесценция) |
Рассеяние света возможно, если размер коллоидной частицы меньше длины волны проходящего света и показатели преломления дисперсной фазы и дисперсионной среды различны.
Броуновское движение препятствует седиментации (оседанию) частиц под действием силы тяжести и является одной из причин устойчивости дисперсных систем.
Ге́ли — структурированные дисперсные системы, состоящие из высокомолекулярных и низкомолекулярных веществ. Наличие трёхмерного полимерного каркаса (сетки) сообщает гелям механические свойства твёрдых тел (способность сохранять форму, способность к деформации (пластичность и упругость)). Частицы дисперсной фазы гелей, связанные в пространственную структуру, не могут участвовать в броуновском движении.
Гели состоят, по крайней мере, из двух компонентов, один из которых образует непрерывную трёхмерную макромолекулярную сетку, выступающую в роли каркаса, пустоты в которой заполнены низкомолекулярным растворителем — дисперсионной средой.