DEFINITION
Dispergera system- formationer bestående av två eller flera faser som praktiskt taget inte blandas och inte reagerar med varandra. Ett ämne som är finfördelat i ett annat ämne (spridningsmedium) kallas dispergerad fas.
Det finns en klassificering av dispergerade system enligt partikelstorleken för den dispergerade fasen. Isolat, molekylär-jonisk (< 1 нм) – глюкоза, сахароза, коллоидные (1-100 нм) – эмульсии (масло) и суспензии (раствор глины) и грубодисперсные (>100 nm) system.
Det finns homogena och heterogena dispergerade system. Homogena system kallas annars för sanna lösningar.
Lösningar
DEFINITION
Lösning- ett homogent system som består av två eller flera komponenter.
Enligt tillståndet för aggregation delas lösningar in i gasformiga (luft), flytande, fasta (legeringar). I flytande lösningar finns konceptet med ett lösningsmedel och ett löst ämne. I de flesta fall är lösningsmedlet vatten, men det kan också vara icke-vattenhaltiga lösningsmedel (etanol, hexan, kloroform).
Metoder för att uttrycka koncentrationen av lösningar
För att uttrycka koncentrationen av lösningar, använd: massfraktion av det lösta ämnet (, %), som visar hur många gram av ett löst ämne som finns i 100 g av en lösning.
Molär koncentration (CM, mol/l) visar hur många mol av ett löst ämne som finns i en liter lösning. Lösningar med en koncentration av 0,1 mol / l kallas decimolar, 0,01 mol / l - centimolar och med en koncentration av 0,001 mol / l - millimolar.
Normal koncentration (CH, mol-ekv/l) visar antalet ekvivalenter av ett löst ämne i en liter lösning.
Molär koncentration (С m, mol / 1 kg H 2 O)är antalet mol löst ämne per 1 kg lösningsmedel, dvs. per 1000 g vatten.
Molfraktion av löst ämne (N)är förhållandet mellan antalet mol av ett löst ämne och antalet mol av en lösning. För gaslösningar sammanfaller molfraktionen av ett ämne med volymfraktionen ( φ ).
Löslighet
DEFINITION
Löslighet(s, g / 100 g H 2 O) - egenskapen hos ett ämne att lösas i vatten eller annat lösningsmedel.
Efter löslighet delas lösningar och ämnen in i 3 grupper: mycket lösliga (socker), lätt lösliga (bensen, gips) och praktiskt taget olösliga (glas, guld, silver). Det finns inga absolut olösliga ämnen i vatten, det finns inga instrument med vilka det går att beräkna mängden av ett ämne som har lösts upp. Lösligheten beror på temperatur (fig. 1), ämnets natur och tryck (för gaser). När temperaturen stiger ökar ämnets löslighet.
Ris. 1. Ett exempel på beroendet av vissa salter i vatten av temperaturen
Begreppet mättad lösning är nära besläktat med begreppet löslighet, eftersom löslighet kännetecknar massan av ett löst ämne i en mättad lösning. Medan ämnet kan lösas kallas lösningen omättad, om ämnet upphör att lösas kallas det mättad; ett tag kan du skapa en övermättad lösning.
Lösningarnas ångtryck
En ånga som är i jämvikt med en vätska sägs vara mättad. Vid en given temperatur är mättnadsångtrycket över varje vätska ett konstant värde. Därför har varje vätska ett mättnadsångtryck. Betrakta detta fenomen med följande exempel: en lösning av en icke-elektrolyt (sackaros) i vatten - sackarosmolekyler är mycket större än vattenmolekyler. Mättat ångtryck i en lösning skapar ett lösningsmedel. Om vi jämför lösningsmedlets tryck och lösningsmedlets tryck över lösningen vid samma temperatur, så är antalet molekyler som har passerat in i ånga ovanför lösningen mindre i lösningen än i själva lösningen. Det följer att det mättade ångtrycket för ett lösningsmedel över en lösning alltid är lägre än över ett rent lösningsmedel vid samma temperatur.
Om vi betecknar trycket för den mättade ångan av lösningsmedlet över det rena lösningsmedlet p 0 och över lösningen - p, så kommer den relativa minskningen av ångtrycket över lösningen att vara (p 0 -p) / p 0.
Utifrån detta har F.M. Raul härledde lagen: den relativa minskningen av lösningsmedlets mättade ånga över lösningen är lika med molfraktionen av det lösta ämnet: (p 0 -p) / p 0 = N (molar fraktion av det lösta ämnet).
Kryoskopi. Ebullioskopi. Raoults andra lag
Begreppen kryoskopi och ebullioskopi är nära besläktade med frys- respektive kokpunkter för lösningar. Sålunda beror kokpunkten och kristallisationen av lösningar på ångtrycket över lösningen. Eventuell vätska kokar vid den temperatur vid vilken dess mättade ångtryck når det yttre (atmosfäriska) trycket.
Vid frysning börjar kristallisationen vid den temperatur vid vilken mättnadsångtrycket över vätskefasen är lika med mättnadsångtrycket över den fasta fasen. Därför - den andra Raoults lag: en minskning av kristallisationstemperaturen och en ökning av kokpunkten för en lösning är proportionella mot koncentrationerna av det lösta ämnet. Det matematiska uttrycket för denna lag är:
Δ T crist \u003d K × C m,
Δ T bal \u003d E × C m,
där K och E är kryoskopiska och ebullioskopiska konstanter, beroende på lösningsmedlets natur.
Exempel på problemlösning
EXEMPEL 1
| Träning | Hur mycket vatten och 80% lösning ättiksyra bör tas för att få 200 g av en 8% lösning? |
| Lösning |
Låt massan av en 80-procentig lösning av ättiksyra vara x g. Hitta massan av ämnet löst i den: m r.v-va (CH 3 COOH) \u003d m p-ra × / 100 % m r.v-va (CH 3 COOH) 1 \u003d x × 0,8 (g) Hitta massan av det lösta ämnet i en lösning av 8% ättiksyra: m r.v-va (CH 3 COOH) 2 \u003d 200 (g) × 0,08 \u003d 16 (g) m r.v-va (CH 3 COOH) 2 \u003d x × 0,8 (g) \u003d 16 (g) Låt oss hitta x: x \u003d 16 / 0,8 \u003d 20 Massan av en 80 % lösning av ättiksyra är 20 (g). Hitta den nödvändiga mängden vatten: m (H 2 O) \u003d m r-ra2 - m r-ra1 m (H 2 O) \u003d 200 (g) - 20 (g) \u003d 180 (g) |
| Svar | m lösning (CH3COOH) 80% = 20 (g), m (H2O) = 180 (g) |
EXEMPEL 2
| Träning | 200 g vatten och 50 g natriumhydroxid blandades. Bestäm massfraktionen av natriumhydroxid i lösningen. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lösning | Vi skriver ner formeln för att hitta massfraktionen:
Hitta massan av natriumhydroxidlösning: m lösning (NaOH) \u003d m (H 2 O) + m (NaOH) m lösning (NaOH) = 200 +50 = 250 (g) Hitta massfraktionen av natriumhydroxid. .§ 14. DISPERSIVA SYSTEM Rena ämnen finns i naturensällan. Blandningar av olika ämnen i olika aggregattillstånd kan bilda heterogena och homogensystem – spridda system och lösningar.
Ämnet (eller flera ämnen) somnärvarande i det dispergerade systemet i en mindre mängdkvalitet och fördelat i volym, kallasskingrafas
. Mer närvarandeämne i vilket dispersionen är fördeladfas kallas dispersionsmedium
. Mellandispersionsmedium och partiklar av den dispergerade fasendet finns ett gränssnitt, vilket är anledningen till att spridda system kallas heterogen, dvs. heterogen. Klassificering av spridda system
Beroende på storleken på partiklarna av ämnet som utgör den dispergerade fasen delas dispergerade system in i grovt dispergerade med partikelstorlekar över 100 nm och fint dispergerade med partikelstorlekar från 1 till 100 nm. Om ämnet är fragmenterat till molekyler eller joner som är mindre än 1 nm i storlek, bildas ett homogent system - en lösning. Lösningen är homogen, det finns ingen gränsyta mellan partiklarna och mediet, och därför gäller den inte för dispergerade system. Förtrogenhet med spridda system och lösningar visar hur viktiga de är i vardagen och naturen. Döm själv: utan Nilen hade inte silt ägt rum stor civilisation Forntida Egypten (fig. 15); utan vatten, luft, stenar, mineraler skulle en levande planet inte existera alls - vårt gemensamma hem - jorden; Utan celler skulle det inte finnas några levande organismer. Ris. 15. Nilens översvämningar och civilisationens historia
grova system.
Grovdispergerade system delas in i tre grupper: emulsioner, suspensioner och aerosoler. emulsionerär dispergerade system med ett flytande dispersionsmedium och en flytande dispergerad fas.
Ris. 16. Exempel på grova system med fast material Dispergerad fas: a - suspension - murbruk; Kolloidala system är indelade i sols (kolloidal
lösningar) och geler (geléer).
Med tiden bryts strukturen av gelerna - vätska frigörs från dem. Syneres uppstår - en spontan minskning av gelens volym, åtföljd av separation av vätskan. Syneresis bestämmer hållbarheten för mat, medicinska och kosmetiska geler. Biologisk syneres är mycket viktig vid framställning av ost, keso. Varmblodiga djur har en process som kallas blodkoagulation: under påverkan av specifika faktorer förvandlas det lösliga blodproteinet fibrinogen till fibrin, vars koagel tjocknar under syneres och täpper till såret. Om blodkoagulering är svårt, talar de om möjligheten av mänsklig sjukdom med hemofili. Som du vet från biologikursen är kvinnor bärare av hemofiligenen och män blir sjuka av den. Ett historiskt dynastiskt exempel är välkänt: den ryska Romanovdynastin, som regerade i mer än 300 år, led av denna sjukdom.
Ris. 17. Tyndall-effekten låter dig urskilja visuellt
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Dispersionsmedium |
Dispergerad fas |
Exempel på spridningssystem |
|
rubinglas; pigmenterade fibrer; legeringar; mönster på tyget, applicerat med pigmenttryck |
||
|
Pärlor, vatten i granit, vatten i betong, restmonomer i polymer-monomerpartiklar |
||
|
gasformig |
Gasinneslutningar i olika fasta ämnen: skumbetong, fruset skum, pimpsten, vulkanisk lava, polymerskum, polyuretanskum |
|
|
Suspensioner, färger, pastor, sols, latex |
||
|
Emulsioner: mjölk, olja, Smör, margarin, fibersmörjmedel |
||
|
gasformig |
Skum, inklusive för brandbekämpning och skumteknik för oljning av fibrer, blekning och färgning av textilmaterial |
|
|
gasformig |
Rök, rymddamm, aerosoler |
|
|
gasformig |
Dimmor, gaser vid tidpunkten för kondensering |
|
|
gasformig |
gasformig |
Det kolloidala systemet bildas inte |
Kolloidala system är ovanligt labila; instabil. För många av dem är tillsatsen av en liten mängd elektrolyt tillräckligt för att orsaka nederbörd. Orsaken till en sådan liten förändring i tillståndet för kolloidala system är associerad med variationen i deras spridningsgrad. Det finns två typer av stabilitet för alla fragmenterade system - kinetisk och aggregerad.
Tabell 2
Exempel på fritt spridda system
|
1. Dispergera system i gaser |
2. Dispergera system i vätskor |
|
Kolloidal dispersion T 1 /G 2 - damm i den övre atmosfären, aerosoler. |
Kolloidal dispersion T 1 /W 2 - lyosoler, dispergerade färgämnen i vatten, latexar av syntetiska polymerer. |
|
Grov spridning |
Grov spridning |
|
T 1 / G 2 - rök W 1 / G 2 - dimma |
T 1 / W 2 - upphängningar W 1 / W 2 - flytande emulsioner G 1 / W 2 - gasemulsioner |
|
3. Dispergera system i fasta ämnen |
|
|
T 1 /T 2 - fasta soler, till exempel guldsol i glas, pigmenterade fibrer, fyllda polymerer |
|
Denna klassificering är baserad på tillståndet för aggregering av faserna i ett dispergerat system.
Begreppet aggregativ stabilitet, som först introducerades av N.P. Peskov, innebär frånvaron av aggregering, dvs. minska graden av spridning av det kolloidala systemet under lagring. För att bestämma den kinetiska stabiliteten är det nödvändigt att studera villkoren för frisättning av dispergerade partiklar i ett gravitations- eller centrifugalfält. Hastigheten för en sådan frisättning beror på intensiteten av den Brownska rörelsen hos partiklarna, dvs. på graden av dispersion av systemet och skillnaden i densiteten hos dispersionsmediet och den dispergerade fasen, såväl som på mediets viskositet.
Tabell 3
Anslutna spridningssystem
Om de vill bestämma systemets aggregerade stabilitet, studerar de villkoren för beständighet (eller vice versa - inkonstans) för graden av spridning av systemet. En av de mest slående och karakteristiska skillnaderna mellan ett kolloidalt system, både från en sann lösning och från grovt dispergerade system, är att deras spridningsgrad är ett extremt varierande värde och kan variera beroende på en mängd olika orsaker.
Denna klassificering är baserad på tillståndet för aggregering av fasgränssnittet.
Baserat på ovanstående kommer vi att ge en definition av kolloidala system.
Kolloidala system kallas två- eller flerfassystem där en fas är i form av separata små partiklar fördelade i en annan fas. Sådana ultramikroheterogena system med en viss (kolloidal) dispersitet uppvisar förmågan till intensiv Brownsk rörelse och har hög kinetisk stabilitet.
Med ett högt utvecklat fasgränssnitt och följaktligen ett enormt överskott av fri ytenergi är dessa system i grunden termodynamiskt instabila, vilket uttrycks i partikelaggregation, dvs. i frånvaro av aggregerad stabilitet. Dessa egenskaper förbrukar dock inte alla egenskaper som skiljer kolloidala system från andra system. Så till exempel verkar det vid första anblicken obegripligt varför kolloidala partiklar, som gör energiska rörelser och kolliderar med varandra, inte alltid håller ihop till större aggregat och inte faller ut, som man skulle förvänta sig utifrån termodynamikens andra lag , eftersom i detta fall den totala ytan skulle minska, och därmed den fria energin.
Det visar sig att i många fall är stabiliteten hos sådana system förknippad med närvaron av ett stabilisatorskikt på ytan av kolloidala partiklar. Således är ett nödvändigt villkor för skapandet av stabila kolloidala system närvaron av en tredje komponent - en stabilisator. Stabilisatorerna i kolloidala system kan vara elektrolyter eller andra ämnen som inte har en elektrolytisk natur, såsom makromolekylära föreningar (HMC) eller ytaktiva ämnen (ytaktiva ämnen). Mekanismen för stabilisering av elektrolyter och icke-elektrolyter är signifikant olika.
Effekten av elektrolyter på stabiliteten hos kolloidala system är komplex. I vissa fall kan obetydliga elektrolyttillsatser leda till en kränkning av systemets stabilitet. I andra bidrar införandet av en elektrolyt till en ökad stabilitet.
Bildandet av adsorptionsskikt av stabilisatorer såsom ytaktiva ämnen blir speciellt stor betydelse i närvaro av tvådimensionella strukturer med förbättrade strukturella och mekaniska egenskaper. I många fall uppnås stabilisering när endast 40-60% av ytan av kolloidala partiklar är täckt med ett monolager, när skyddsskiktet har en diskontinuerlig karaktär (i form av öar). Maximal stabilitet uppnås naturligtvis med bildandet av ett helt mättat monomolekylärt skikt. Strukturella och mekaniska egenskaper hos adsorptionsskikten bestämmer till stor del beteendet hos kolloidala system. Dessa skikt kan bildas eller förändras av små mängder av alla lösta ämnen, därför är det möjligt att kontrollera ett antal egenskaper hos kolloidala system, som används i stor utsträckning i olika praktiska tillämpningar.
Kolloidala system som består av partiklar av ett dispergerat ämne som kan röra sig fritt i ett flytande dispersionsmedium tillsammans med molekyler eller joner av den tredje komponenten (stabilisator) adsorberade på deras yta kallas lyosoler, och själva partiklarna, som har en komplex struktur, är kallas miceller.
Beroende på naturen av interaktionen av kolloidala partiklar med dispersionsmediet kan lyosoler delas in i lyofila och lyofoba. Denna klassificering föreslogs först av den tyska kolloidforskaren Freindlich. Han delade in alla system i två klasser - lyofila och lyofoba. I enlighet med de idéer som utvecklats av Freundlich kallas system lyofoba, vars partiklar i den dispergerade fasen inte interagerar med dispersionsmediet, inte löser sig och inte löser sig i det. Lyofila system är system vars partiklar av den dispergerade fasen interagerar intensivt med dispersionsmediet.
Lyofoba system inkluderar soler av ädla metaller, soler av metalloider (svavel, selen, tellur), dispersioner av polymerer i vatten (till exempel polystyren, fluorolon), soler av arsenik, antimon, kadmium, kvicksilversulfider, soler av järnhydroxider, aluminium , etc. Dessa system kännetecknas av den så kallade kinetiska stabiliteten och aggregativ instabilitet och kräver stabilisering. Freundlich hänvisade till lyofila kolloidala system de lösningar som bildas genom upplösningen av naturliga eller syntetiska spiraler. Dessa är lösningar av proteiner, stärkelse, pektiner, gummin, cellulosaetrar och olika hartser, både naturliga och syntetiska.
Sålunda betraktades spirallösningar tidigare som lyofila kolloidala system. De betraktades som tvåfasdispergerade system och således reducerades kärnan i Freundlichs klassificering till molekylära interaktioner mellan den dispergerade fasen och dispersionsmediet. Det var på denna grund som uppdelningen i lyofila och lyofoba system genomfördes. Lyofila system ansågs vara två- eller flerfas, termodynamiskt instabila, som inte lydde Gibbs fasregel. Men denna uppfattning visade sig vara felaktig. I själva verket är det nu tillförlitligt fastställt att IUD-lösningar är sanna lösningar, d.v.s. enfassystem, homogena, termodynamiskt stabila och som följer Gibbs fasregel. Man trodde att reversibilitet är karakteristisk egenskap lyofila kolloidala system, men så är inte fallet, för i detta fall är spirallösningar inte dispergerade system.
I detta avseende har akademiker V.A. Redan 1948 uppmärksammade Kargin att Freundlichs klassificering var helt felaktig och dessutom skadlig.
För att inte ändra innebörden av dessa termer har P.A. Rebinder föreslog att formulera begreppen lyofila och lyofoba kolloidala system. Han delade upp dispergerade fler- eller tvåfassystem i två klasser, baserat på värdet av den specifika gränsytenergin (ytspänning).
De lyofoba systemen inkluderade dispergerade system med en tillräckligt hög gränsytspänning (s 12), större än ett visst gränsvärde s m:
s 12 > s m . (ett)
Dessa system kännetecknas av en stor gränssnittsfri energi, så fasgränsen är uttalad: systemet är aggregerat instabilt och kräver införande av en stabilisator. Spridningen av sådana system är godtycklig.
Lyofila system är tvåfasiga kolloidala system med en låg, om än positiv, gränssnittsfri energi mindre än eller lika med gränsvärdet,
s 12 ≤ s m . (2)
Dessa är system med mycket låg gränsytenergi, de är termodynamiskt stabila och bildas spontant. Deras spridning är ganska bestämd och ligger i den kolloidala regionen.
Det faktum att dispergerade system klassificeras efter värdet av fri ytenergi visar att kolloidala fenomen är nära relaterade till gränsytans egenskaper.
Lyofila system inkluderar:
1) de så kallade kritiska emulsionerna, bildade som ett resultat av en minskning av ytspänningen vid upphettning till en temperatur nära temperaturen för obegränsad blandning, eller som ett resultat av tillsatsen av mycket stora mängder ytaktiva ämnen;
2) associativa kolloidala system bildade i ett vattenhaltigt medium av substanser såsom tvål, vissa färgämnen och garvningsmedel, och i ett icke-vattenhaltigt medium av vissa ytaktiva ämnen. Sådana ämnen i utspädda lösningar är i molekylärt tillstånd, med en ökning av koncentrationen sker aggregering av molekyler med bildandet av partiklar av kolloidal storlek, d.v.s. miceller bildas. Koncentrationen av ett ämne i en lösning vid vilken övergången från en sann lösning till en kolloidal sker kallas vanligtvis för den kritiska micellkoncentrationen (CMC).
Klassificeringen av dispergerade system kan utföras i enlighet med den dispergerade fasens specifika ytarea och porositet.
I de processer där två angränsande faser är involverade är egenskaperna hos gränsytan, eller gränsskiktet som skiljer en fas från en annan, av stor betydelse. Molekylerna som utgör sådana lager har speciella egenskaper. Om vi betraktar en monolitisk fas, kan antalet molekyler som bildar ytskiktet försummas i jämförelse med det enorma antalet molekyler i kroppens huvuddel. Vi kan anta att systemets energireserv är proportionell mot massan som finns i kroppens volym.
Vid slipning av en fast kropp ökar antalet molekyler i ytskiktet och når sitt maximala värde i kolloidalt dispergerade system. Därför beror de processer som sker i dispergerade system på egenskaperna ytskikt vid gränsen. Bildandet av skum, emulsioner, dimmor, flotations-, vätnings- och dispersionsprocesser, sorptionstekniker och många andra är baserade på egenskaperna hos gränsytor i dispergerade system.
Den specifika ytan är förhållandet mellan en kropps yta och dess volym eller massa:
A slår \u003d A/V eller A slår \u003d A/Vr, (3)
där A slår, A - specifik respektive total yta; r är ämnets densitet, V är kroppens volym.
För kubiska partiklar
Och slår \u003d 6a 2 / a 3 \u003d 6a -1
Och slår \u003d 6a 2 /a 3 r \u003d 6 / ar (m 2 / kg). (fyra)
För sfäriska partiklar
Och slår \u003d 4 r 2 / (4/3 r 3) (m -1),
Och slår \u003d 3 / r (m -1),
Och slår \u003d 3 / rr (m 2 / kg). (5)
Om vi tar en kub av materia, delar upp dess tre sidor i 10 delar och ritar plan i tre riktningar får vi mindre kuber. En sådan process kan betraktas som en simulering av spridningsprocessen. Förändringen i den specifika ytan under dispergeringsprocessen visas i tabellen. fyra.
Tabell 4
Beroende av den specifika ytan på dispersion
Fibrer, trådar och filmer spelar en viktig roll i textila kolloidala system. Den specifika ytan för sådana system kan beräknas med hjälp av formlerna:
för film
A slår \u003d 2l 2 / l 2 a \u003d 2 / a, (6)
där a är filmens tjocklek, l är dess bredd och längd;
för en cylinder (fibrer, trådar)
Och slår \u003d 2lr / r 2 l \u003d 2 / r, (7)
där r är cylinderns radie, l är dess längd.
Anslutna spridningssystem - porösa kroppar - tillsammans med det yttre specifik yta kan karakteriseras av porernas storlek (radie), deras volym och inre specifika yta. En lämplig klassificering av porer efter storlek föreslogs av M.M. Dubinin. I enlighet med denna klassificering kan alla porösa kroppar delas in i tre klasser (beroende på adsorptionsegenskaper): mikroporösa kroppar med en porradie på 2 10 -9 m, mesoporösa (transient porösa) - (2/50) 10 -9 m , makroporös 50 10-9 m.
mikroporösa kroppar i senare tid uppdelad i ultra- och supermikroporösa. En sådan klassificering speglar mycket ungefär hela spektrat av möjliga porstorlekar (från makroporer genom mesoporer och mikroporer till subatomära "porer" i form av gap mellan makrokristaller i polymerer eller punktdefekter i kristaller). I detta avseende bör det noteras att någon klassificering inte helt kan täcka hela mångfalden av spridda system som finns i naturen och teknisk praxis.
Strukturbildning i dispersa system och i polymerlösningar.
Med en ökning av koncentrationen av den dispergerade fasen i dispergerade system (eller koncentrationen av lösta polymerer) är bildningen av sådana aggregat av partiklar (eller associerade makromolekyler) möjlig, vilket gör att flödet av sådana system avviker från lagarna av Newton och Poiseuille. Sådana vätskor kallas onormalt viskösa, och den koncentration vid vilken en kvalitativ förändring av systemets egenskaper sker kallas den kritiska koncentrationen av strukturbildning. När den kritiska koncentrationen av den dispergerade fasen i det dispergerade systemet uppnås, uppstår spontant en rumslig struktur från interagerande partiklar.
Bildandet av en stark struktur, kallad kristallin, leder till direktkontakt mellan partiklarna, d.v.s. en sådan kontakt vid vilken fasgränsen mellan partiklarna försvinner. Denna process observeras under bildandet av ett dispergerat system genom kondensation, när enskilda kristaller sammansmälter: under härdning av betong, under bildandet av en pappersbana eller non-woven material, bildandet av rumsliga nätverk under polymerisation, etc. Interaktionen av partiklar genom ett tunt mellanskikt av vätskefasen leder till bildandet av koaguleringskontakter. Efter förstörelse återställs dessa kontakter reversibelt. Denna egenskap kallas "tixotropi". Sådana kontakter är möjliga i pigmentpastor, i keramiska massor, i polymerlösningar och dispersioner. Förmågan att reversibelt återställa strukturen efter att belastningen har tagits bort är grunden för verkan av limningsmedel och förtjockningsmedel i tryckfärger vid färgning av textilmaterial, såväl som limning av fibrer med latex när man erhåller icke-vävda material, bibehåller formen på keramiska produkter , håller lacker, färger och emaljer på vertikala väggar etc. .
Koaguleringsstrukturer kännetecknas av relativt låga interaktionsenergier och uppstår i de flesta fall med en partiell minskning av stabiliteten hos dispersa system. I sådana strukturer motsvarar medelavståndet mellan partiklarna jämviktstjockleken hos vätskefilmerna och kännetecknas av det första eller andra minimumet på de potentiella energikurvorna för parets interaktion av partiklar.
I enlighet med metoden för bildande av koagulationsstrukturer kan partiklar lokaliseras på avstånd H 1 » 10 -9 m eller H 2 » 10 -7 m.
Interaktionsenergin i det första potentialminimum är två storleksordningar högre än interaktionsenergin i det andra potentialminimum (potentiell brunn). I praktiken är strukturbildning med fixering av partiklar i det andra potentiella minimumet vanligare.
Volymfraktionen av den dispergerade fasen, vid vilken bildandet av en koaguleringsstruktur sker, beror på partiklarnas form. Asymmetriska partiklar kan bilda en struktur i mycket lägre koncentration än sfäriska. Den asymmetriska formen på partiklarna är karakteristisk för järn- och aluminiumhydroxider, lera och vissa pigment. Strukturens styrka kännetecknas av den spänning som krävs för att förstöra den rumsliga strukturen.
Strukturerade vätskor följer inte lagarna för Newton- och Poiseuille-flödet. Det finns två typer av strukturerad vätska: vätskeliknande och fastliknande struktur.
Vätskor med en vätskeliknande struktur kännetecknas av reologiska flödeskurvor, som inte har någon kritisk skjuvspänning, och det finns två linjära sektioner av pseudo-newtonskt flöde.
Fasta strukturer måste förstöras innan flödet börjar. Med andra ord, en sådan struktur före destruktion har egenskaperna hos en solid kropp.
Området kolloidkemi, som handlar om studiet av mönstren för bildning och förstörelse av strukturer i dispergerade system och i polymerlösningar, kallas "reologi". Inom reologin opererar man med sådana begrepp som deformation, d.v.s. relativ förskjutning av en del av systemet utan att kränka dess integritet. Deformationen kan vara elastisk och kvarvarande. Vid elastisk deformation återställs kroppens form efter att spänningen har avlägsnats.
På fig. 2.30 visar ett diagram över en enhetlig förskjutning av en kub med en kantlängd l, konventionellt vald från det undersökta systemet, under inverkan av skjuvspänning P. Måttet på förskjutningen är förhållandet mellan förskjutningen x och den initiala längden av kubkanten l, dvs. höjden vid vilken förskjutningen sker
x / l = tga = g , (2.4.52)
där a är förskjutningsvinkeln för strukturelementet.
Måttet på töjningshastigheten är förskjutningshastighetsgradienten:
Reologi arbetar med tre idealiserade beroenden mellan P och g (eller) för att beskriva tre strukturella egenskaper (elasticitet, viskositet och plasticitet) och använder kombinationer av dessa beroenden för att beskriva mer komplexa processer som förekommer i strukturerade dispersa system.
Elastisk deformation (eller elasticitet) är proportionell mot skjuvspänning:
där E är Youngs modul.
Ekvation (2.4.54) kallas Hookes lag. Beroendet, som beskrivs av ekvation (2.4.54) för en idealisk elastisk kropp, visas i fig. 2.31 a. Den fysiska modellen av Hookes idealiska elastiska kropp avbildas vanligtvis i form av en spiralfjäder fäst i ena änden och sträckt i den andra.
Måttet på elasticitet är Youngs modul, definierad som ctga för beroendet som visas i fig. 2.31 a. Detta beroende för en idealkropp är linjärt. Den fysiska innebörden av elastisk deformation ligger i förändringen av interatomära avstånd när stress skapas och kroppen tenderar att återställa atomer till sitt ursprungliga jämviktstillstånd, kännetecknat av ett minimum av fri energi. I detta avseende återställer en idealisk elastisk kropp sin form och dimensioner nästan omedelbart efter att spänningen har tagits bort. För att återställa de ursprungliga dimensionerna och formen i riktiga elastiska kroppar krävs en del obetydlig tid.
Ett visköst flöde beskrivs av Newtons ekvation (2.4.1, a) i formuläret. Diagrammet för den viskösa flödesmodellen och spänningsberoendet för förskjutningshastighetsgradienten visas i Fig. 2.31b. En vätskas viskositet definieras som ctgb. Som en mekanisk modell av en idealisk viskös newtonsk vätska finns det en kolv i en cylinder, mellan vilken överflöde är möjligt.
Den fysiska modellen av viskös flöde är associerad med en termiskt aktiverad process av omarrangemang av interagerande
andra molekyler. Naturligtvis, under inverkan av stress, bryts vissa bindningar mellan flytande molekyler, medan andra bildas igen. I en riktigt viskös newtonsk vätska förblir viskositetskoefficienten konstant från mycket små belastningar upp till spänningar vid vilka det laminära flödet blir turbulent. I ett antal fall, när man studerar viskös flöde, används ett värde som är inversen av viskositet, vilket kallas fluiditet.
Plasticitet, eller plastiskt flöde, är inte en linjär funktion av stress. Som modell för plastisk deformation används en solid kropp, liggande på ett plan (Fig. 2.31, c) och hållen på plats av torra friktionskrafter upp till en viss spänning som kan övervinna denna torra (Coulomb) friktion. Ett sådant flöde är möjligt, till exempel i pigmentpastor, när det sker en successiv destruktion-återställning av kontakter mellan partiklar som är fixerade i rymden genom ett visst mellanskikt av vätskefasen. I händelse av att en kristallin struktur bildas i systemet vid direkt kontakt mellan partiklar, kommer flödet att börja först efter den irreversibla förstörelsen av sådana kontakter, och den kritiska spänningen kommer att motsvara deras styrka.
Naturligtvis i den praktiska tillämpningen av strukturbildning
och förstörelse (till exempel när strukturen förstörs i polymerförtjockade tryckfärger under blandning och i processen för dess applicering på tyget och när strukturen återställs i det mönster som appliceras på tyget, eller när en polymerlösning - en dimensioneringsförberedelse - appliceras på trådarna), kan de samtidigt dyka upp och olika sorter deformationer: elastisk deformation, sedan viskös eller plastisk strömning och efterföljande strukturering.
Om den yttre spänningen i systemet används för att övervinna den elastiska deformationen och det viskösa flödet, används modellen som föreslagits av Maxwell, från de seriekopplade elementen i Hooke- och Newton-modellerna (Fig. 2.32, a). I sådana system beskrivs en typisk manifestation av stressavslappning av ekvationen
P 0 (t) = P 0 exp(t/t p), (2.4.55)
där P 0 \u003d E 0 g 0 - initial spänning; t p \u003d h / E - avkopplingstid.
För t >t p motsvarar Maxwell-modellen ett vätskeliknande flöde. Fenomenet avslappning beror på det faktum att det krävs en viss tid för omstruktureringen av strukturen vid en relativt låg spänning. Därför, med en kortvarig (momentan) applicering av spänning, uppstår gradvis minskande inre spänningar i systemet. Det är möjligt att avlägsnandet av inre stress kommer att realiseras vid t®¥. Vätskan som beskrivs av Maxwell-modellen kännetecknas av irreversibel deformation.
Således beror systemets egenskaper (fast eller flytande) på relaxationstiden, bestäms av skärningen av tangenten till den initiala sektionen av deformationskurvan med abskissaxeln (se fig. 2.32, a).
Om systemet uppvisar en ökning av töjningen över tiden vid konstant spänning och en fullständig minskning av töjningen inom en viss tid efter att belastningen har tagits bort, så beskrivs sådana system av Kelvin-Voigt-modellen, bestående av parallellkopplade element i Hooke och Newton-modeller (Fig. 2.33). Denna modell är karakteristisk för en mekaniskt reversibel solid strukturerad kropp. För en sådan struktur används vanligtvis ekvationen för P = const
g(t) = Po/E. (2.4.56)
Denna ekvation beskriver den stigande grenen av kurvan i figur 2.33. Den nedåtgående grenen (vid P = 0) beskrivs av ekvationen
g = g m exp(- t/t p) . (2.4.57)
Den mest exakta modellen för att beskriva beteendet hos verkliga system bör betraktas som modellen av parallellkopplade element i Newton- och Coulomb-modellerna som föreslagits av Bingham. Schemat för modellen och deformationskurvan visas i fig. 2,34.
Vid spänningar mindre än sträckgränsen P t har systemet elastiska egenskaper. Efter att ha nått denna spänning börjar plastflödet, för att beskriva vilken Bingham som föreslog ekvationen
Ett sådant viskoplastiskt flöde är karakteristiskt för många koagulationsstrukturer - pigmenterade smältor och polymerlösningar, tryckfärger, lerlösningar, koncentrerade emulsioner, etc. Ofta leder en ökning av stressen till ytterligare förstörelse av strukturen. I sådana system bör man tala om en "effektiv" viskositet h ef , som minskar med ökande påkänning till ett visst gränsvärde som motsvarar den fullständiga förstörelsen av strukturen i systemet.
Dispergeringssystemens egenskaper och bestämning av partikelstorlek.
Avsnittet "Egenskaper hos kolloidala system" inkluderar en övervägande av diffusion, Brownsk rörelse, osmos, sedimentering, ljusspridning och absorption, och beaktas också generella principer bestämma den viktigaste egenskapen hos system - den genomsnittliga partikelstorleken. Partiklar i dispersa system har vanligtvis en storleksfördelning, därför kommer elevernas kunskap om hur man bestämmer parametrarna för dessa fördelningar att göra det möjligt för dem att korrekt förstå att egenskaperna hos kolloidala system inte bara är en funktion av graden av fragmentering (spridning) av den krossade (dispergerade) fasen, men också av dess partikelstorleksfördelning.
Detta faktum manifesteras i de industriella dispersionssystem som används vid produktion och förädling av textilmaterial, till exempel när man använder dispersions- och svavelfärger eller pigmentdispersioner vid tryckning av mönster på tyger och färgning av fibrer i bulk. Vid lagring i dispergerade system (färger) baserade på pigment eller i en tonad massa av en fiberbildande polymer frigörs en grov fraktion eller uppstår en ojämn fördelning av partiklar i polymermassan, vilket kan förändra nyansen eller till och med färgen på de färgade fibrerna, eftersom ljusreflektionens intensitet och dess spridning beror på partikelstorleken.
Att bestämma storleken på partiklar eller droppar i en emulsion är också viktigt för att skapa en effektiv process för emulgering av naturfibrer under deras bearbetning eller under flygbearbetning av syntetiska fibrer. Samspelet mellan fibrer och partiklar, till exempel polymerlatexar som används för limning av fibrer i fiberduk eller vid limning av tyger, beror på deras storlek, därför, när man överväger de teoretiska aspekterna av vidhäftning av partiklar till fibrer, koagulering (aggregering av partiklar) och heterokoagulering (avsättning av partiklar på fibrer), förmågan att bestämma storleken på partiklar bör utan tvekan vara en av de viktigaste färdigheterna som eleverna kommer att utveckla i detta avsnitt av läroboken.
Utvärdering av dispersiteten hos heterogena system är en svår uppgift på grund av mångfalden av formen på deras partiklar, polydispersitet och eventuell aggregering av primära partiklar. Därför bestäms vanligtvis ett visst medelvärde, och ett fel på 10-20% anses acceptabelt.
Lista över använd litteratur:
1. P. A. Rebinder, Ytfenomen i dispergerade system.
2. Kolloidkemi, utvald. works, M., 1978; Deryagin B.V., "Advances in Chemistry", 1979, v. 48, ca. 4, sid. 675-721
3. Uriev N. B., Highly concentrated disperse systems, M., 1980
4. Koagulationskontakter i dispergerade system, M., 1982
5. Capillary Chemistry, red. K. Tamaru, övers. från Japanese., M., 1983
6. Shchukin E. D., Pertsov A. V., Amelina E. A., Colloid Chemistry, Moskva, 1982
7. Även tänd. under artiklarna Colloidal Chemistry. ytfenomen. Fysikalisk och kemisk mekanik. L. A. Shits. E.D. Schukin.
DISPLAY: 1. Leda ................................................ ................................................... 2 2. Huvudtyper av spridningssystem ................................ ........ .......................2 3. Bildning av dispersa system............. ....... ................Du vet att när ämnen blandas med vatten bildas både homogena system (en karakteristisk egenskap hos lösningar) och heterogena blandningar. Har du någonsin tänkt på varför vissa ämnen med vatten bildar ett homogent system, medan andra - heterogena? För att svara på denna fråga måste du ta reda på vad som händer i processen att lösa upp ämnen i vatten.
När de är upplösta krossas ämnen, så verkliga lösningar, såväl som suspensioner och emulsioner, är dispergerade system (dispersion betyder malning). Det finns många spridda system. De skiljer sig från varandra beroende på vilka partiklar (fasta, flytande, gasformiga) och i mediet (flytande, gasformiga) de är fördelade. Så, till exempel, ett av de dispergerade systemen - rök består av en blandning av gaser och mycket fina partiklar av fast material. Dimma är ett dispergerat system, där mediet kan vara luft, och de dispergerade partiklarna är små droppar vätska. Skum är dispergerade system, där mediet är en vätska och det dispergerade ämnet är en gas. Ett sådant system kan bildas av blandningar av olika ämnen i olika aggregationstillstånd.
Exempel på dispergerade system: a - rök, b - dimma, c - skum
Ett system där ett ämne i form av mycket små partiklar är fördelat i ett annat ämne kallas ett dispergerat system.
De vanligaste i naturen är dispergerade system där det dispergerade mediet är en vätska och den dispergerade fasen är en fast substans. Beroende på partikelstorleken hos ett fast ämne delas dispersa system in i grova (suspensioner och heterogena blandningar med partikelstorlekar på mer än 1 μm) och fina (kolloidala) system. Om partiklarna av ämnet fördelade i systemet har storleken på molekyler eller joner, uppstår ett homogent system - en lösning.
Dispergerade system är gasformiga, flytande och fasta. Aggregattillstånd för ett distribuerat ämne och medium, samt partikelstorlekar bestämmer egenskaperna hos dispersa system. Om partiklar är fördelade i storlek som är mycket större än molekyler, är det dispersa systemet instabilt till en viss grad. Det blir heterogent: det distribuerade ämnet, beroende på dess specifika vikt, stiger till ytan eller fälls ut. Processen för partikelsedimentering utförs ju snabbare, desto grövre systemet är.
Dispergerade system som innehåller stora partiklar (mer än 100 mikron) kallas suspension (grumliga blandningar).
Efter en regnstorm, till exempel, virvlar vattnet i en flod genom de störda siltpartiklarna. Vatten rensas gradvis som ett resultat av sedimentering av fasta partiklar.
Partiklar av de flesta suspensioner kan observeras under ett mikroskop. Beroende på det dispergerade ämnets aggregationstillstånd är sådana system uppdelade i suspensioner och emulsioner. Dispergerade system som representerar vätskor där fasta ämnen är fördelade kallas suspensioner (till exempel en blandning av vatten med lera). Om droppar av en annan vätska är fördelade i en vätska, kallas sådana system emulsioner. Till exempel bildas emulsioner genom att skaka fotogen, bensin, olja med vatten.
suspension och emulsion
a) mjölk (emulsion); b) en blandning av vatten med en kaffedryck (suspension)
Det finns också komplexa dispergerade system, såsom mjölk. Den innehåller vattenlösligt mjölksocker och lösligt kasein och fett dispergerat däri. Med tiden stiger fettet upp till ytan som grädde, och kaseinet frigörs som ost när mjölken surar.
Dispergerade system som innehåller partiklar i storlek från 1 till 100 mikron. kallas kolloidala lösningar eller soler (limliknande) Partiklar av kolloidala lösningar kan bara ses med hjälp av ultramikroskop.
kolloidlösning
Lim - kolloidal lösning
Processen att öka storleken på kolloidala partiklar kallas koagulering eller koagulering. I kolloidala lösningar sker koagulering mycket långsamt. Om partiklarna är relativt stora börjar de fällas ut snabbt, så läkemedel som är suspensioner eller emulsioner rekommenderas att skakas innan de tas.
Om ett distribuerat ämne finns i ett dispergerat system i form av individuella molekyler eller joner, så är ett sådant system mycket stabilt, det kvarstår under en tillräckligt lång period och kallas en sann (molekylär eller jonisk) lösning.
Partikelstorleken i molekylära lösningar överstiger inte 1 mikron, så sanna lösningar kallas homogena system, eftersom deras inhomogenitet inte kan detekteras ens med ett ultramikroskop.
Många gaser, vätskor och fasta ämnen löses i vatten. Socker och bordssalt löses lätt i vatten; koldioxid, ammoniak och många andra ämnen, som kolliderar med vatten, går i lösning och förlorar sitt tidigare aggregationstillstånd. Ett löst ämne kan separeras från en lösning på ett visst sätt. Om lösningen förångas bordssalt, då blir saltet kvar i form av fasta kristaller.
När ämnen löses i vatten (eller annat lösningsmedel) bildas ett homogent (homogent) system. En lösning är alltså ett homogent system som består av två eller flera komponenter. Lösningar kan vara flytande, fasta eller gasformiga. Sällsynta lösningar inkluderar till exempel en lösning av socker eller natriumklorid i vatten, alkohol i vatten och liknande. Fasta lösningar av en metall i en annan inkluderar legeringar: mässing är en legering av koppar och zink, brons är en legering av koppar och tenn och liknande. Ett gasformigt ämne är luft eller i allmänhet någon blandning av gaser.
Den angivna uppdelningen mellan olika lösningar är villkorad, det finns inga skarpa gränser mellan dem.
Heterogeniteten hos suspensioner och soler förklaras av det faktum att det fasta ämnet, vars partiklar finns i vätskan, inte löser sig i det.
Beroende på lösningsmedlet är lösningarna vattenhaltiga och icke-vattenhaltiga (till exempel en alkohollösning av jod).
Vidhäftningen av kolloidala partiklar och deras sedimentering i lösning kallas koagulering.
Enligt tillståndet för aggregering av det lösta ämnet är lösningar uppdelade i: fast (till exempel legeringar), flytande (till exempel te), gasformig (till exempel en blandning av gaser, luft).
Vilka system kallas dispergerade?
Vad är en emulsion? Ge ett exempel.
Vad är en suspension? Ge ett exempel.
Ge exempel på kolloidala och sanna lösningar.
Uppgifter för självkontroll
Beräkna massan och mängden svavelsyra som krävs för att neutralisera en lösning innehållande natriumhydroxid som väger 20 g.
Mängden saltämne bildas om kaliumhydroxidsvavelsyra som väger 9,8 g neutraliseras?
I naturen är det ganska svårt att hitta ett rent ämne. I olika tillstånd kan de bilda blandningar, homogena och heterogena - dispergerade system och lösningar. Vilka är dessa kopplingar? Vilka typer är det? Låt oss överväga dessa frågor mer i detalj.
Terminologi
Först måste du förstå vad spridda system är. Denna definition förstås som heterogena strukturer, där ett ämne som de minsta partiklarna är jämnt fördelat i en annans volym. Komponenten som är närvarande i en mindre mängd kallas den dispergerade fasen. Det kan innehålla mer än ett ämne. Komponenten som finns i den större volymen kallas medium. Det finns ett gränssnitt mellan fasens partiklar och den. I detta avseende kallas dispersa system heterogena - heterogena. Både mediet och fasen kan representeras av ämnen i olika aggregationstillstånd: flytande, gasformiga eller fasta.
Dispergera system och deras klassificering
I enlighet med storleken på de partiklar som kommer in i fasen av ämnen, särskiljs suspensioner och kolloidala strukturer. För den förra är värdet på elementen mer än 100 nm och för den senare från 100 till 1 nm. När ett ämne bryts ner till joner eller molekyler vars storlek är mindre än 1 nm bildas en lösning - ett homogent system. Det skiljer sig från andra genom sin enhetlighet och frånvaron av ett gränssnitt mellan mediet och partiklarna. Kolloidala dispergerade system presenteras i form av geler och soler. I sin tur är suspensioner uppdelade i suspensioner, emulsioner, aerosoler. Lösningar är joniska, molekylär-joniska och molekylära.
suspension
Dessa dispergerade system inkluderar substanser med en partikelstorlek större än 100 nm. Dessa strukturer är ogenomskinliga: deras individuella komponenter kan ses med blotta ögat. Mediet och fasen separeras lätt under sedimenteringen. Vad är avstängningar? De kan vara flytande eller gasformiga. De förra är uppdelade i suspensioner och emulsioner. De senare är strukturer där mediet och fasen är vätskor som är olösliga i varandra. Dessa inkluderar till exempel lymf, mjölk, vattenbaserad färg och andra. En suspension är en struktur där mediet är en vätska och fasen är en fast, olöslig substans i den. Sådana spridningssystem är välkända för många. Dessa inkluderar i synnerhet "kalkmjölk", havs- eller flodslam suspenderat i vatten, mikroskopiska levande organismer som är vanliga i havet (plankton) och andra.
Aerosoler
Dessa suspensioner är fördelade små partiklar av en vätska eller fast substans i en gas. Det finns dimma, rök, damm. Den första typen är fördelningen av små vätskedroppar i en gas. Damm och rök är suspensioner av fasta komponenter. Samtidigt är de första partiklarna något större. Åskmoln, dimman i sig, är naturliga aerosoler. Smog hänger över stora industristäder, bestående av fasta och flytande komponenter fördelade i gas. Det bör noteras att aerosoler som dispergerade system är av stor praktisk betydelse, de utför viktiga uppgifter inom industri- och hushållsverksamhet. Exempel på ett positivt resultat från användningen är behandling av andningsorganen (inandning), behandling av fält med kemikalier, sprutning av färg med en sprutpistol.
kolloida strukturer
Dessa är dispersa system i vilka fasen består av partiklar som varierar i storlek från 100 till 1 nm. Dessa komponenter är inte synliga för blotta ögat. Fasen och mediet i dessa strukturer separeras med svårighet genom att sedimentera. Soler (kolloidala lösningar) finns i en levande cell och i kroppen som helhet. Dessa vätskor inkluderar kärnjuice, cytoplasma, lymfa, blod och andra. Dessa dispergerade system bildar stärkelse, bindemedel, vissa polymerer och proteiner. Dessa strukturer kan erhållas i processen kemiska reaktioner. Till exempel, under interaktionen av natrium- eller kaliumsilikatlösningar med sura föreningar, bildas en kiselsyraförening. Externt liknar den kolloidala strukturen den sanna. Den förra skiljer sig dock från den senare genom närvaron av en "ljusbana" - en kon när en ljusstråle passerar genom dem. Solerna innehåller större partiklar av fasen än i verkliga lösningar. Deras yta reflekterar ljus - och i kärlet kan betraktaren se en lysande kon. Det finns inget sådant fenomen i en verklig lösning. En liknande effekt kan också observeras på bio. I det här fallet passerar ljusstrålen inte genom en vätska, utan en aerosolkolloid - hallens luft.
Utfällning av partiklar
I kolloidala lösningar sedimenterar faspartiklar ofta inte ens under långvarig lagring, vilket är förknippat med kontinuerliga kollisioner med lösningsmedelsmolekyler under inverkan av termisk rörelse. När de närmar sig varandra håller de inte ihop, eftersom det på deras ytor finns elektriska laddningar med samma namn. Men under vissa omständigheter kan en koaguleringsprocess inträffa. Det är effekten av vidhäftning och utfällning av kolloidala partiklar. Observerad denna process vid neutralisering av laddningar på ytan av mikroskopiska element när en elektrolyt tillsätts. I detta fall förvandlas lösningen till en gel eller suspension. I vissa fall noteras koaguleringsprocessen vid upphettning eller vid en förändring av syra-basbalansen.
Geler
Dessa kolloidala dispergeringssystem är gelatinösa sediment. De bildas under koaguleringen av soler. Dessa strukturer inkluderar många polymergeler, kosmetika, konfektyr, medicinska substanser (fågelmjölkaka, marmelad, gelé, gelé, gelatin). De inkluderar också naturliga strukturer: opal, kroppar av maneter, hår, senor, nerv- och muskelvävnad, brosk. Processen för utveckling av liv på planeten jorden kan faktiskt betraktas som historien om utvecklingen av ett kolloidalt system. Med tiden uppstår en kränkning av gelstrukturen och vatten börjar släppas från den. Detta fenomen kallas syneres.
homogena system
Lösningar inkluderar två eller flera substanser. De är alltid enfasiga, det vill säga de är ett fast, gasformigt ämne eller vätska. Men i alla fall är deras struktur homogen. Denna effekt förklaras av det faktum att i ett ämne är en annan fördelad i form av joner, atomer eller molekyler, vars storlek är mindre än 1 nm. I fallet när det är nödvändigt att betona skillnaden mellan lösningen och den kolloidala strukturen, kallas det sant. I processen för kristallisation av en flytande legering av guld och silver erhålls fasta strukturer av olika sammansättningar.
Klassificering
Joniska blandningar är strukturer med starka elektrolyter (syror, salter, alkalier - NaOH, HC104 och andra). En annan typ är molekylär-joniska dispersa system. De innehåller en stark elektrolyt (vätesulfid, salpetersyrlighet och andra). Den sista typen är molekylära lösningar. Dessa strukturer inkluderar icke-elektrolyter - organiska ämnen (sackaros, glukos, alkohol och andra). Ett lösningsmedel är en komponent vars aggregationstillstånd inte förändras under bildandet av en lösning. Ett sådant element kan till exempel vara vatten. I en lösning av salt, koldioxid, socker fungerar det som lösningsmedel. Vid blandning av gaser, vätskor eller fasta ämnen kommer lösningsmedlet att vara den komponent som är större i föreningen.
