Тема: Коллоидные системы

Возникновение коллоидной химии как самостоятельной науки связывают с именем анг. ученого т. Грэма, который в 1861 г. разработал ряд методов приготовления и очистки коллоидных растворов. Грэм предложил все вещества классифицировать на две группы:

1. кристаллоиды – вещества, образующие истинные растворы, из которых растворенное вещество при определенных условиях может быть выделено в виде кристаллов.

2. коллоиды – вещества, обладающие малой скоростью диффузии, низким осмотическим давлением и образующие коллоидные растворы.

Грэм ошибочно считал, что коллоиды и кристаллоиды – совершенно обособленные классы веществ, между которыми нет никакого сходства.

На основе теоретических и экспериментальных исследований русские учены Борщев Н.Г. (1869) и Веймарн (1916) сделали вывод, что любое вещество можно перевести в коллоидное состояние, создавая соответствующие условия.

Коллоидной (дисперсной) системой называется гетерогенная система, в которой одна из фаз представлена мелкими частицами, равномерно распределенными в объеме другой однородной фазы. Это ультрамикрогетерогенные системы, состоящие из частиц дисперсной фазы – совокупности раздробленных частиц, размер которых лежит в пределах 10^-9-10^-5 м, и непрерывной дисперсионной среды, в которой распределены эти частицы.

Признаки коллоидного состояния вещества – дисперсность и гетерогенность.

Если коллоидные частицы находятся в жидкой среде, то такие системы называются коллоидными растворами или золями.

В коллоидных растворах частицы находятся в высокой степени раздробления или диспергирования, но они гораздо больше молекул.

Таким образом, коллоидные системы относятся к дисперсным системам, в которых одно вещество в виде частиц различной величины распределено в другом веществе.

Среда, в которой находится раздробленное (диспергированное) вещество называется дисперсионной средой, а раздробленное вещество в виде частиц различных размеров – дисперсной фазой.

Коллоидные системы имеют две группы, отличающиеся по взаимодействию между частицами дисперсной фазы и дисперсионной средой: лиофобные коллоиды и растворы высокомолекулярных соединений (растворы ВМС), которые ранее называли лиофильными коллоидами.

К лиофобным коллоидам относятся системы, в которой частицы дисперсной фазы не взаимодействуют или слабо взаимодействуют с дисперсионной средой. Эти растворы получают с затратой энергии, и они устойчивы лишь в присутствии стабилизаторов.

К растворам ВМС относятся системы, образованные самопроизвольно благодаря сильному взаимодействию дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Растворы ВМС являются термодинамически обратимыми молекулярными гомогенными (однофазными) системами, способными сохранять агрегативную устойчивость без стабилизатора в двухкомпонентном растворе.

Агрегативная устойчивость – способность частиц дисперсной фазы оказывать сопротивление их слипанию, тем самым удерживая определенную степень дисперсности этой фазы в целом.

D = 1/a,

где D – степень дисперсности;

a – размер дисперсных частиц.

Лиофобные коллоиды и растворы ВМС отличаются также и по структуре частиц, составляющих дисперсную фазу. Для лиофобных частиц характерной единицей структуры является мицелла, представляющая собой сложный многокомпонентный агрегат с переменным числом адсорбированных ионов или молекул. Растворы ВМС представляют собой истинные ратсворы.

Поиск по сайту: