Шкала дисперсности.

Удельная поверхность. Степень дисперсности. Классификация

дисперсных систем. Понятия: дисперсная фаза и дисперсионная

среда. Методы получения дисперсных систем

Дисперсной

называют систему, в которой одно вещество распределено в среде другого, причем между частицами и дисперсионной средой есть граница раздела фаз. Дисперсные системы состоят из дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Дисперсная фаза

- это частицы, распределенные в среде. Ее признаки: дисперсность и прерывистость (рис. 1.1.1.1).

Дисперсионная среда

- материальная среда, в которой находится дисперсная фаза. Ее признак - непрерывность.

Поверхность раздела фаз характеризуется раздробленностью и гетерогенностью. Раздробленность характеризуется:

1) степенью дисперсности

: , [см-1; м-1], где SS - суммарная межфазная поверхность или поверхность всех частиц дисперсной фазы; V - объем частиц дисперсной фазы.

2) дисперсностью

- величиной, обратной минимальному размеру:

[; ];

3)удельной поверхностью

: , [м2/кг; см2/г]; , где m - масса частиц дисперсной фазы.

4) кривизной поверхности

: . Для частицы неправильной формы ,

где r1 и r2 - радиусы окружностей при прохождении через поверхность и нормаль к ней в данной точке двух перпендикулярных плоскостей.

Дисперсная система

Дисперсионная среда

Дисперсная фаза

Непрерывность

Дисперсность

Прерывистость

Поверхность

раздела фаз

Гетерогенность

Раздробленность

dx

dx

dy

dx

dy

dz

“Плёнка”

dx à 10-7 см, dy, dz à 10-2 см

“Нить”

dx, dy à 10-7 см

dz à 10-2 см

“Суспензия” (золь)

dx, dy, dz10-7 см

Размер тела по трем осям, определяющий – минима-

льный

Степень дисперсности D

Р и с. 13 Изотерма полимолекулярной адсорбции и положение адсорбционных центров

Удельная поверхность S0

Р и с. 1.1.1.1. Характеристики дисперсной системы

5) размером тела по трем осям

, причем определяющим является размер по той оси, где он минимальный. В зависимости от размеров частиц они имеют свои исторические названия (см. рис. 1.1.1.1).

Классификация дисперсных систем осуществляется по нескольким признакам (рис. 1.1.1.2).

Классификация дисперсных систем

По дисперсности

По агрегатному сос-тоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды Оствальда

По структуре

Лиофильные

и лиофобные

грубодисперсные системы, D< 103 [1/см]

микрогетерогенные сис-темы, D = 103 - 105 [1/см]

ультрамикрогетерогенные системы, D = 105 - 107 [1/см]

Свобод-нодисперсные системы (золь)

Связаннодисперсные системы (студень)

Р и с. 1.1.1.2. Классификация дисперсных систем

10-7 10-5 10-4 10-2 d, см

Р и с. 1.1.1.3. Зависимость величины удельной поверхности от раз-

меров частиц

Ультрамикрогете-рогенные системы

Грубодисперсные системы

Микрогетеро-генные системы

Sуд

1. По дисперсности различают:

а) грубодисперсные системы, для них D < 103 [1/см] (рис. 1.1.1.3);

б) микрогетерогенные системы, для них D = 103 - 105 [1/см];

в) ультрамикрогетерогенные системы, для них D = 105 - 107 [1/см].

2. По агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды. Эта классификация была предложена Оствальдом (см. табл. 1.1.1.1).