Количественные характеристики дисперсных систем

Лекция 1

ВВЕДЕНИЕ. Классификация дисперсных систем

Предмет коллоидная химия

Коллоидная химия - учение о высокораздробленном состоянии вещества.

П.А. Ребиндер определил коллоидную химию как физикохимию дисперсных систем и поверхностных явлений.

По Жукову: коллоидная химия изучает свойства высокодисперсных, гетерогенных систем на основе поверхностных явлений, а также физико-химического свойства ВМС и их растворов.

Дисперсия - распылять, рассеивать.

Дисперсность, т.е. раздробленность вещества - это основная характеристика коллоидного состояния.

Все дисперсные системы гетерогенны, т.е. состоят по меньшей мере из двух фаз:

1. Непрерывная фаза называется дисперсной средой;

2. Раздробленная,прерывная фаза- дисперсной фазой;

Коллоидная химия изучает системы с размерами частиц от 10^-5до10^-9 м.

Количественные характеристики дисперсных систем

1. Размер дисперсных частиц может быть: средний(d), d _min, d _max;

2. Концентрация частиц ν (м^-3) равна числу дисперсных частиц n_d в единице V дисперсной фазы.

ν = n_d/ V; (1.2.1.)

3. Удельная поверхность дисперсной фазы (Ω_d, м²/кг) – отношение суммарной площади поверхности всех дисперсных частиц к их суммарной массе.

Ω_d = Ω_n/m; (1.2.2.)

Для дисперсионных частиц сферической или кубической формы, имеющих одинаковый размер d удельная поверхность дисперсионной фазы равна удельной поверхности одной частицы:

Ω_d =6/ρ_dd;(1.2.3.)

Удельные поверхности наноразмерных частиц(d=1-10 нм) ≈10²-10³ м³/г;

4. Дисперсность(D)-отношение суммарной площади поверхности к суммарному объему дисперсионной фазы.

D = Ω_n /V_n; (1.2.4.)

Для сферических кубических частиц D =6/d;

5. Поверхностное натяжение σ (Дж/м²). На границе дисперсионных частиц с дисперсионной средой - основной термодинамический параметр, характеризующий свойства поверхности раздела фаз. Для жидкостей оно численно равно удельно свободной поверхности энергии (может измеряться в пределах от10^-3до 10²мДж/м²).

6. Время жизни дисперсионной системы - количественная характеристика важного свойства Д С - их термодинамическая неустойчивость.