 |
23. Классификация дисперсных систем
|
|
|
|
23. КЛАССИФИКАЦИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
По кинетическим свойствам дисперсной фазы дисперсные системы можно разделить на два класса:
Свободнодисперсные системы, у которых дисперсная фаза подвижна;
Связнодисперсные системы, дисперсионная среда которых твердая, а частицы их дисперсной фазы связаны между собой и не могут свободно перемещаться.
В свою очередь эти системы классифицируются по степени дисперсности.
Системы с одинаковыми по размерам частицами дисперсной фазы называются монодисперсными, а с неодинаковыми по размеру частицами — полидисперсными. Как правило, окружающие нас реальные системы полидисперсны.
| По размерам частиц свободнодисперсные системы подразделяют на: Название | Размер частиц, м |
| Ультрамикрогетерогенные | 10− 9…10− 7 |
| Микрогетерогенные | 10− 7…10− 5 |
| Грубодисперсные | более 10− 5 |
24. ХРОМАТОГРАФИЯ. ВИДЫ ХРОМАТОГРАФИИ.
Хроматография — динамический сорбционный метод разделения и анализа смесей веществ, а также изучения физико-химических свойств веществ. Основан на распределении веществ между двумя фазами — неподвижной (твердая фаза или жидкость, связанная на инертном носителе) и подвижной. Название метода связано с первыми экспериментами по хроматографии, в ходе которых разработчик метода Михаил Цвет разделял ярко окрашенные растительные пигменты.
В зависимости от агрегатного состоянияподвижной фазы различают газовую, флюидную и жидкостную хроматографию. В качестве неподвижной фазы используют твердые тела и жидкости.
В соответствии с агрегатным состоянием подвижной и неподвижной фаз различают следующие виды хроматографии: 1) газо-твердофазную хроматографию, или газоадсорбционную хроматографию; 2) газо-жидкостную хроматографию (газо-жидко-твердофазную); 3) жидко-твердофазную хроматографию; 4) жидко-жидкофазную хроматографию; 5) флюидно-твердофазную хроматографию; 6) флюидно-жидко-твердофазную хроматографию.
|
|
|
25. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ
Дисперсионные методы основаны на раздроблении твердых тел до частиц коллоидного размера и образовании таким образом коллоидных растворов. Процесс диспергирования осуществляется различными методами: механическим размалыванием вещества в т. н. коллоидных мельницах, электродуговым распылением металлов, дроблением вещества при помощи ультразвука.
Методы конденсации Вещество, находящееся в молекулярно-дисперсном состоянии, можно перевести в коллоидное состояние при замене одного растворителя другим – т. н. методом замены растворителя. В качестве примера можно привести получение золя канифоли, которая не растворяется в воде, но хорошо растворима в этаноле. При постепенном добавлении спиртового раствора канифоли к воде происходит резкое понижение растворимости канифоли, в результате чего образуется коллоидный раствор канифоли в воде. Аналогичным образом может быть получен гидрозоль серы.
Коллоидные растворы можно получать также и методом химической конденсации, основанном на проведении химических реакций, сопровождающихся образованием нерастворимых или малорастворимых веществ. Для этой цели используются различные типы реакций – разложения, гидролиза, окислительно-восстановительные и т. д. Так, красный золь золота получают восстановлением натриевой соли золотой кислоты формальдегидом
Золи могут быть получены также в результате реакций ионного обмена, в результате которых выделяется нерастворимая соль, образующая при определенных условиях коллоидный раствор; так получают, например, золь иодида серебра (см. ниже).
|
|
|
Процесс гидролиза различных солей может приводить к образованию коллоидных растворов нерастворимых гидроксидов или кислот; так получают, например, золь гидроксида железа(III), имеющий следующее строение.
26. ОЧИСТКА КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ
Наиболее распространенными методами очистки коллоидных систем являются диализ, электродиализ и ультрафильтрация, основанные на свойстве некоторых материалов – т. н. полупроницаемых мембран (коллодия, пергамента, целлофана и т. п. ) – пропускать ионы и молекулы небольших размеров и задерживать коллоидные частицы.
27. ДЭС ГЕЛЬМГОЛЬЦА
Двойной электрический слой (межфазный)( ДЭС ) — слой ионов, образующийся на поверхности частиц в результате адсорбции ионов из раствора, диссоциации поверхностного соединения или ориентировании полярных молекул на границе фаз. Ионы, непосредственно связанные с поверхностью называются потенциалопределяющими. Заряд этого слоя компенсируется зарядом второго слоя ионов, называемых противоионами. Первая модель ДЭС открыта Гельмгольцем
, он представлял ДЭС в виде двух обкладок плоского конденсатора, одна обкладка расположена непосредственно на поверхности электрода, вторая – в электролите.
d = диаметру молекул Н2О.
Так как все заряды сконцентрированы в двух плоскостях, то изменение потенциала по мере удаления от поверхности электрода Е 0 будет описываться прямой линией.
Еа – величина электродного удаления от поверхности электрода потенциала.
Используя теорию конденсатора, Гельмгольц
рассчитал величину заряда ДЭС и величину дифференциальной емкости ДЭС.
q – величина заряда = (D /4π 2)Е 0, С – дифференциальная емкость ДЭС = D /4π 2, D – диэлектрическая проницаемость раствора, d – расстояние между обкладками конденсатора.
|
|
|
