Дисперсные системы, размер частиц дисперсной фазы которых лежит в пределах от 10-9 до 10-7м, относятся к коллоидно-дисперсным системам и являются основным объектом изучения коллоидной химии.
Таким образом, коллоидными системами называются полидисперсные гетерогенные системы с величиной частиц дисперсной фазы от 10-7 до 10-9 м.
Структурной и кинетической единицей коллоидных систем является не ион и не молекула в обычном смысле, а либо комплекс (агрегат), состоящий из большого числа обычных молекул, атомов или ионов, называемых мицеллой, либо макромолекула, т.е. молекула-полимер «гигантских» размеров, обладающая молекулярным весом в десятки и сотни тысяч углеродных единиц.
2. По агрегатному состоянию различают дисперсные системы с газообразной, жидкой и твердой дисперсионной средой. Дисперсные системы с газообразной дисперсионной средой называются аэрозолями (дым, туман). Водные коллоидные растворы называются гидрозолями, спиртовые - алкозолями, эфирные - эфирозолями и т.д. Затвердевший золь, или отделившаяся от дисперсионной среды дисперсная фаза образует гель.
Каждая дисперсная фаза и дисперсионная среда могут быть в трех агрегатных состояниях: газообразном, жидком и твердом. Исходя из этого, можно было бы ожидать существования в природе девяти групп различных дисперсных систем, но система газ в газе не образует агрегатов, а представляет собой гомогенную смесь, не имеющую поверхности раздела между фазами (таблица 35).
Таблица 35
Дисперсные системы
Дисперсионная среда | Дисперсная фаза | Система | |
Газ | Жидкость | Туман, облака | |
Газ | Твёрдое тело | Дым, пыль | |
Жидкость | Газ | Пена | |
Жидкость | Жидкость | Эмульсии (молоко, маргарин) | |
Жидкость | Твёрдое тело | Суспензии, Коллоиды | |
Твёрдое тело | Газ | Пемза, хлеб | |
Твёрдое тело | Жидкость | Жемчуг | |
Твёрдое тело | Твёрдое тело | Рубин, голубая каменная соль | |
3. По интенсивности взаимодействия между частицами дис персной фазы и дисперсионной средой различают два класса коллоидных систем: лиофилъные (от греческих лио - растворяю и филио - люблю) системы и лиофобные (от греческих лио - растворяю и фобос - страх) системы.
Лиофильными коллоидными системами являются такие системы, в которых частицы дисперсной фазы прочно связывают большое количество молекул растворителя и также прочно удерживают их, если коллоид выделяется из раствора.
Лиофильные системы (растворы высокомолекулярных соединений) вследствие их «любви» к растворителю образуются самопроизвольно. Так, при помещении кусочка сухого желатина или крахмала (состояние геля) в воду через некоторое время в результате гидратации геля образуется коллоидный раствор (золь).