Причини виникнення поверхневих явищ в дисперсних системах. Наведіть різні типи класифікації дисперсних систем і приклади їх представників
Поверхневі явища - процеси, що відбуваються на межі розділу фаз, в міжфазному поверхневому шарі, і що у результаті взаємодії сполучених фаз, що мають різний склад і будову.
Поверхня розділу фаз - це гранична область між фазами, кінцевий по товщині шар, в якому відбувається зміна властивостей від значень, характерних для однієї фази, до значень, характерних для іншої.
А с і А d - значення властивості відповідно в фазах а і d
На межі розділу фаз формується поверхневий шар товщиною в один або кілька молекулярних розмірів. Стан речовини в поверхневих шарах - це колоїдний стан речовини.
Нехай з двох сусідніх фаз в першу міжмолекулярні взаємодії сильніше, ніж у другій. Тоді в цій фазі найважливіша властивість поверхневого шару полягає в тому, що знаходяться в ньому молекули володіють надлишковою енергією Гіббса (порівняно з молекулами внутрішньої частини тієї ж фази).
Для внутрішніх молекул рівнодіюча всіх міжмолекулярних взаємодій дорівнює нулю, а для поверхневих молекул вона спрямована перпендикулярно поверхні всередину фази. Отже, для виведення молекул з об'єму на поверхню треба подолати цю силу, тобто здійснити роботу і повідомити молекулам певну енергію. Збільшення площі поверхні призводить до збільшення числа поверхневих молекул і поверхнева енергія зростає.
Поверхневі явища притаманні всім системам, які мають поверхню розділу фаз, але найсильніше вони проявляються в дисперсних системах, які є гетерогенними і мають високорозвинену поверхню.
Класифікація дисперсних систем:
. Кл. в залежності від розміру колоїдних частинок :
) Грубодисперсні - NAТ> 18 жовтня, D < 10 травня, m> 10 - 5 (Цукор-пісок, краплі дощу)
2) Среднедісп.- NAТ> 10 вересня, D=10 5 - 10 7, m=10 - 7 - 10 - 5 (еритроцити крові, сажа)
3) Високодісп. - NAТ <10 вересня - 3 жовтня, D=10 7 - 10 9, m=10 - 9 - 10 - 7 (наночастинки Ме, золи)
- ультрадисперсні - NAТ=сотні, D=10 8 - 10 7, m=10 - 8 - 5? 10 - 8 (10 - 7) (Нитковидні кристали, надтонкі плівки)
- нанорозмірні - NAТ=десятки, D=10 8 - 10 9, m=10 - 9 - 10 - 8 (наночастинки металів)
. Кл. по числу характеристичних розмірів часток ДФ або по топографічній ознакою:
1) Одновимірна (ламінарний) - Плівки, мембрани
) Двомірна (фібрилярна) - Нитки, волокна, капіляри, пори
) Тривимірна (корпускулярна) - Тверді частки, краплі, бульбашки
. Кл. за характером взаімодейтсівя між речовинами дисперсної фази і дисперсійного середовища (придатна лише для систем з рідким дисперсійним середовищем).
1) Ліофобні - слабо виражене взаємодія частинок ДФ з ДС, примусове освіту в результаті диспергування і конденсації, термодинамічно агрегатівно нестійкі: Золі, суспензії, емульсії
