Дисперсні системи

1.

2. Дисперсні системи
Дисперсні системи подрібнені, розсіяні
Ознаки дисперсних систем:
- гетерогенність наявність двох або більше фаз частин системи,
що перебувають у різних агрегатних станах або є речовинами,
що не змішуються
- дисперсність роздрібненість однієї (або більше) фази дисперсної фази
на окремі елементи малого розміру, розподілені у суцільній фазі
дисперсійному середовищі
- значна поверхня (границя) розподілу між дисперсною фазою
та дисперсійним середовищем
Схема дисперсної системи:
1 – дисперсна фаза
2 – дисперсійне середовище
3 – поверхні (границі) розподілу

2.

Класифікації дисперсних систем:
1) за агрегатним станом дисперсної фази та
дисперсійного середовища
2) за розміром і розподілом за розмірами часток
дисперсної фази
3) за видом дисперсної фази
4) за структурою
5) за міжфазною взаємодією

3.

Класифікація дисперсних систем за агрегатним станом
дисперсійного середовища ДС і дисперсної фази ДФ
Дисперсні
ДС ДФ
системи
Типи систем
Г Не існують
у газах
Г
Р
Туман, хмари, розпилена фарба
Т Тверді аерозолі
Пил, дим
Піна для виготовлення пінобетону,
мильна піна
ПВА, латекси, мастила, нафта,
молоко
Гель цементного каменю, цементні
та глиняні суспензії, цементне тісто
Р Емульсії
Т Золі, гелі, суспензії
Капілярні та пористі тіла,
Ніздрюваті бетони, пемза, туфи
тверді піни
Водонасичені капілярні та
Р
Обводнені ґрунти
пористі тіла, тверді емульсії
Тверді розчини,
Т
Мінерали, сплави
тверді золі
Г
у твердих
тілах
Т
Р Аерозолі
Г Газові емульсії, піни
у рідинах
Приклади

4.

Класифікація гомогенних і гетерогенних систем
за розмірами елементів дисперсної фази
Системи
Гомогенні
Тип систем
Розміри Дисперсність,
елементів
1/м
Приклади
Істинні розчини
(молекулярні, іонні)
до 1 нм
(до 10 Å)
>109
Високодисперсні системи
(колоїдні розчини)
1 100 нм
107 109
Золі, гелі
0,1 10 мкм
105 107
Цементні та
глиняні суспензії
понад
10 мкм
105
Гетерогенні Грубодисперсні системи
Дисперсні матеріали
Розчини солі
Пісок, щебінь

5.

Класифікація дисперсних систем за розподілом
за розмірами часток дисперсної фази:
- монодисперсні (2)
- полідисперсні (1, 3)
Диференційні криві розподілу часток дисперсної фази
за розмірами: асиметрична (1) і симетрична (2; 3)

6.

Гістограми розподілу зерен за фракціями:
піску
щебеню
0,632
0,432
0,304
0,260
1.25÷2.5
0.63÷1.25
0.315÷0.63
0.14÷0.315
0÷0.14
0,038
0,028
0,030
0,005
0,007
>5
0,092
2.5÷5
0,121
0÷0.14
0.14÷5
0,052
5÷15
15÷25
25÷30
Фракції, мм
Середній розмір визначної фракції:
dп = 0,47 мм
dщ = 20 мм
0,000
>30
Фракції, мм

7.

Портландцемент:
мікрофотознімок і
гістограма розподілу
часток за розмірами
0,143
0,114
0,103
0,093
0,097
0,088
0,081
0,074
0,062
0,052
0,043
130-140
0,013
120-130
100-110
90-100
80-90
70-80
50-60
40-50
30-40
20-30
10-20
0-10
60-70
Фракції, мкм
110-120
0,019
0,017
Середній розмір
dц = 50 мкм

8.

Класифікація дисперсних систем
за формою елементів дисперсної фази:
а - тримірні (тверді частки, краплі, бульки повітря - |x|~|y|~|z|)
б - двомірні (плівки, мембрани, стінки біологічних клітин –
|x|~|y|>>|z|)
в - одномірні (нитки, волокна, капіляри, пори - |x|~|y|<<|z|)

9.

Класифікація дисперсних систем
за міжфазною взаємодією на границі
розподілу рідка - тверда:
- ліофільні (з інтенсивною взаємодією
дисперсійного середовища і дисперсної фази);
- ліофобні (зі слабкою взаємодією
дисперсійного середовища і дисперсної фази);
- гідрофільні – гідрофобні (дисперсійне середовище –
вода);
- олеофільні – олеофобні (дисперсійне середовище –
олія).

10. Методи одержання (утворення) дисперсних систем

1. Диспергаційні:
- подрібнення – помел цементу і т.п.;
- розпилення – приготування емульсій;
- барботаж – утворення в рідинах бульбашок продуванням газу.
2. Конденсаційні:
- фізична конденсація – утворення з пари туману;
- хімічна конденсація – осадження із пересичених розчинів (твердіння в’яжучих);
- заміна розчинника.