Изменение дисперсных и коллоидных систем

Дисперсными системами являются большинство продуктов питания, полуфабрикаты, сырье, мука, сухое молоко, хлеб, шоколад, шампанское, пиво и т. п. В пищевой промышленности дисперсными системами являются пищевые массы, создаваемые, преимущественно, искусственно. Получение дисперсных систем входит в технологический цикл производств.

Дисперсные системы классифицируют по степени дисперсности – на грубодисперсные (размер частиц 10^-3 см), микрогетерогенные (10^-5 – 10^-3 см), ультрамикрогетерогенные (10^-7 - 10^-5 см).

Ультрамикрогетерогенные системы называют коллоидными. Частицы их настолько малы, что вещество, из которого они состоят, почти целиком находится в коллоидном состоянии, т. е. практически содержит только поверхностные атомы и молекулы.

Коллоидное состояние характеризуется следующими основными признаками: определенными размерами частиц (10^-7 …10^-5см), гетерогенностью и многокомпонентностью.

Дисперсные системы с частицами коллоидных размеров называют золями. Коллоидные системы образуются двумя путями: дроблением крупных частиц гетерогенных систем до коллоидной дисперсности, или конденсацией – соединением атомов ионов или молекул в более крупные частицы коллоидных молекул. При этом необходимыми условиями образования коллоидных систем являются нерастворимость дисперсной фазе в дисперсной среде, наличие стабилизатора, придающего коллоидной системе агрегативную устойчивость.

Коллоидные системы обладают высокоразвитой поверхностью раздела и большим избытком свободной поверхностной энергии. Эти системы термодинамически неустойчивы. Если в силу определенных условий мицеллы золя приходят в тесное соприкосновение между собой, они соединяются в крупные агрегаты.

Коагуляция – это полная потеря агрегативной устойчивости, сопровождающееся соединением в крупные агрегаты.

Седиментация – процесс осаждения укрупненных частиц твердой фазы золя.

Факторы коагуляции коллоидных систем бывают разными. Коагуляция может быть вызвана повышением температуры, добавлением электролитов, разного рода механическими воздействиями, сильным охлаждением, ультрацентрифугированием, концентрированием, пропусканием электрического тока и т.д.

Коагуляция проходит в 2 ступени:

1. Скрытая коагуляция. Укрупнение частиц до известного предела (приблизительно до размера 10^-4 см) не сопровождается их оседанием или всплыванием. При этом система сохраняет седиментационную устойчивость.

2. Явная коагуляция. Дальнейший рост частиц приводит к образованию сгустков или хлопьев (флокул), выпадающих в осадок (коагулят, коагель) или скапливающихся в виде сливок у поверхности; это явная коагуляция.

Поиск по сайту: