Процесс измельчения и равномерного распределения вещества в газообразной, жидкой или твёрдой среде называется диспергированием.
Свойства дисперсных систем в значительной мере определяются размерами частиц дисперсной фазы. Различают макродисперсные, микродисперсные и ультрамикродисперсные системы (табл. 1.1).
Классификация дисперсных систем
по размерам частиц дисперсной фазы
| Тип дисперсной системы | Размер частиц дисперсной фазы, мкм | |
| Макродисперсная система | > 10 | |
| Микродисперсная система | 0,1 | … 10 |
| Ультрамикродисперсная система | 0,001 | … 0,1 |
Частицы макродисперсных систем легко наблюдаются невооружённым глазом.
Частицы микродисперсных систем можно рассмотреть в микроскоп.
Дисперсные системы | Химия 11 класс #11 | Инфоурок
Частицы ультрамикродисперсных систем обнаруживаются с помощью ультрамикроскопа.
Дисперсные системы со средним диаметром частиц в жидкости 1 … 100 нм часто называют коллоидными растворами.
В зависимости от агрегатного состояния диспергируемого вещества и дисперсионной среды различают следующие типы дисперсных систем: газ в газе, жидкость в газе, твёрдое в газе, газ в жидкости, жидкость в жидкости, твёрдое в жидкости, газ в твёрдом, жидкость в твёрдом и твёрдое в твёрдом.
Дисперсные системы классифицируют по агрегатному состоянию дисперсионной среды и дисперсной фазы и по размеру частиц диспергированного вещества. В промышленности применяются различные дисперсные системы: суспензии, аэрозоли, пены, эмульсии, золи, гели.
Суспензия — это дисперсная система, образованная твёрдыми частицами с диаметром более 10 мкм и жидкостью.
Аэрозоль — это дисперсная система, состоящая из частиц жидкости или твёрдого вещества, распределённых в газе (например, пыль, дым, туман). Пыль состоит из твёрдых частиц размером 10 … 100 мкм, диспергированных в газовой среде. Пыль образуется в результате измельчения твёрдых тел, взрывных работ, дробления горных пород, бурения и действия газовых струй и ветра.
Частицы пыли быстро оседают. Они часто несут электрический заряд. Дым возникает при горении, деструктивной перегонке и возгонке твёрдых веществ и последующей конденсации их паров, а также в результате химических реакций газообразных веществ с образованием новой фазы. Он, как правило, состоит из частиц размером 0,1 … 5 мкм.
Дым более устойчивая дисперсная система по сравнению с пылью. Туман образуется при конденсации пара или при распылении жидкостей. Диаметр капель в тумане ³ 10 мкм.
Дисперсная система, образующаяся из природного тумана и газовых выбросов промышленных предприятий, котельных или двигателей внутреннего сгорания, называется смогом.
Устойчивость аэрозолей может достигать нескольких лет.
Химия | Дисперсные системы
В природных условиях аэрозоли образуются и при извержениях вулканов. Так, в 1883 году при извержении вулкана Кракатау в атмосферу было выброшено около 16 км 3 расплавленной лавы, камней, грязи и пыли. Образовалось огромное количество коллоидных частиц, которые в течение многих лет по всему свету придавали причудливую окраску солнечным закатам.
Пена — дисперсная система, содержащая диспергированный газ в жидкости (например, взбитые сливки, яйца).
Эмульсия — дисперсная система двух обладающих очень низкой взаимной растворимостью жидкостей, состоящая из капелек одной жидкости, распределённых в другой.
Различают эмульсии низкой концентрации (неструктурированные) и высокой концентрации (структурированные).
Встречаются прямые и инвертные (обратные) эмульсии.
Прямые эмульсии — капли неполярной жидкости в полярной (тип “масло в воде”).
Инвертные эмульсии — капли полярной жидкости в неполярной (тип “вода в масле”).
Изменение состава эмульсии или внешнее воздействие могут привести к обращению типа эмульсии:
масло в воде «вода в масле.
По устойчивости различают лиофильные и лиофобные эмульсии.
Лиофильность и лиофобность характеризуют способность веществ взаимодействовать с жидкой средой. Лиофильные вещества растворимы в данной жидкости. Молекулы лиофильных веществ сильно сольватированы. Энергия их взаимодействия с молекулами растворителя значительна.
Лиофильность по отношению к воде называют гидрофильностью, к маслам — олеофильностью или липофильностью. Гидрофильны: желатин, крахмал и глины. Олеофильны: парафин, натуральный каучук, сажа.
Лиофобные вещества не набухают, их поверхность не смачивается данной жидкостью (водой или маслом), а лиофобные атомные группы слабо взаимодействуют с молекулами жидкости. Количественной мерой лиофильности или лиофобности могут служить теплоты растворения, набухания или смачивания, а при контакте с твёрдой поверхностью — краевой угол смачивания.
Золь — дисперсная система, состоящая из твёрдого вещества, диспергированного в жидкости (например, мельчайшие частицы золота, диспергированные в воде).
Если твёрдое вещество диспергировано в воде, то систему называют гидрозолем, а если в органическом растворителе — органозолем.
Частица твёрдой фазы золя (мицелла) свободно участвует в броуновском движении.
При коагуляции лиофобные золи превращаются в гели.
Твёрдыми золями называют дисперсные системы с распределёнными в твёрдой фазе мельчайшими частицами другой твёрдой фазы (например, рубиновые стёкла).
Ультрамикродисперсная система “кассиев пурпур” настолько устойчива, что может не оседать очень долго. Одна из таких дисперсных систем, приготовленная более ста лет назад М. Фарадеем, до сих пор находится в прекрасном состоянии.
Гель — это дисперсная система, состоящая из газа, диспергированного в твёрдом веществе (например, газ в пористом адсорбенте), или из жидкости, диспергированной в твёрдом веществе (например, желе, жемчуг), или из твёрдого вещества, диспергированного в твёрдом веществе (например, некоторые сплавы и минералы).
Помимо указанных двух фаз в состав дисперсной системы всегда входит третий компонент — ионные или молекулярные частицы, адсорбированные на поверхности раздела фаз.
Гели представляют собой студенистые тела, механические свойства которых подобны свойствам твёрдых тел. Гели, образованные в воде, называют гидрогелями, а образованные в углеводородной среде — органогелями. При сушке гелей можно получить аэрогели (ксерогели), которые используются как сорбенты и носители (например, в катализе).
Нередко дисперсные системы содержат несколько различных по физическим и химическим свойствам компонентов. Такие системы называют сложными. Например, молоко состоит в основном из жира, казеина и молочного сахара, распределённых в воде. Жир находится в виде эмульсии и при стоянии молока поднимается кверху за счёт разницы плотностей жира и воды.
Казеин содержится в виде коллоидного раствора и осаждается при скисании молока или подкислении его искусственным путём. Молочный сахар находится в виде молекулярного раствора.
Итак, вы познакомились с классификацией
поверхностных явлений и дисперсных систем.
Прежде чем переходить к дальнейшему чтению пособия, выучите наизусть все понятия
и определения, приведённые в этой главе.
Источник: studopedia.org
Дисперсные системы
В данном видеофрагменте рассматриваются дисперсные системы, их классификация, значение коллоидных систем в жизни человека и природе, здесь показывается относительность деления растворов на истинные и коллоидные.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет.
Получите невероятные возможности
1. Откройте доступ ко всем видеоурокам комплекта.
2. Раздавайте видеоуроки в личные кабинеты ученикам.
3. Смотрите статистику просмотра видеоуроков учениками.
Получить доступ
Конспект урока «Дисперсные системы»
Холодный утренний туман, столб дыма над костром, взвешенные частицы в воде рек и озёр – это дисперсные системы. Они состоят из вещества в мелкораздробленном состоянии – дисперсной фазы и среды, в которой эта фаза распределена и называется дисперсионной средой.
Дисперсные системы бывают газовыми, жидкими и твёрдыми.
При смешивании одних веществ с водой образуются однородные, или гомогенные системы, а при смешивании других – неоднородные, или гетэрогенные.
По степени дисперсности, то есть по величине частиц, распределённых в дисперсионной среде, различают грубодисперсные системы, как суспензии и эмульсии и тонкодисперсные системы.
Измеряется размер частиц в нанометрах. Один нанометр равен десять в минус девятой степени метру.
Так частицы в грубодисперсных системах хорошо видны в микроскоп, их средний размер более десяти в шестой степени метра. Например, грубодисперсной системой является молоко.
Оно представляет собой эмульсию капелек жира в жидкости. Грубодисперсные системы неустойчивы и со временем дисперсная фаза отделяется от дисперсионной среды.
В тонко или высокодисперсных системах, которые ещё называют коллоидными системами размер частиц от одного микрометра до одного нанометра.
Классификация дисперсных систем.
Суспензии или взвеси представляют собой находящиеся в жидкой среде мелкие частицы твёрдого вещества. Примером может служить смесь глины с водой. Мутные частицы здесь видны невооружённым глазом. Они легко осаждаются, задерживаются любыми фильтрами, размер этих твёрдых частиц около ста нанометров. То есть в суспензиях дисперсной фазой являются твёрдые вещества.
Какао – также пример суспензии, эта смесь кажется гомогенной, но в конце концов она разделяется. То есть в суспензиях частицы находятся во взвешенном состоянии, и со временем распределяются вниз или вверх, в зависимости от самих частиц. Примером суспензий являются также цементный раствор, бетон и другие.
Эмульсии – это смесь в жидкой среде мелких капелек другой жидкости. Например, смесь масла с водой. В эмульсии мутные отдельные частицы видны невооружённым глазом, они также легко осаждаются, задерживаются обычными фильтрами, размер частиц также около ста нанометров.
Таким образом, эмульсии – это системы, состоящие из двух несмешивающихся жидкостей. Они широко распространены в природе: сырая нефть, млечный сок растений.
Облака, туманы и дым представляют собой аэрозоли. Аэрозоли нашли широкое применение – это топливо в двигателях внутреннего сгорания.
Туман образуется при выпускании в воздух содержимого аэрозольных баллончиков. Дым образуется не только при горении топлива, но и при химических реакциях. Например, при взаимодействии хлороводорода с аммиаком.
Если дисперсионная среда – жидкость, а дисперсная фаза – газ, то образуется система, называемая пеной. Устойчивость пен зависит от прочности плёнок, разделённых пузырьками газа.
Жидкие пены – это мыльная, пивная, квасная пены. При затвердевании плёнок образуются устойчивые твёрдые пены – пемза, вулканический туф. К твёрдым пенам относится также пенопласт, поролон, микропористая резина. Банная губка является дисперсной системой с двумя взаимопроникающими дисперсионными средами.
В виде дисперсных систем с жидкой дисперсной фазой и твёрдой дисперсионной средой выпускают некоторые лекарственные средства. Устойчивость пены применяется и при тушении пожаров.
По размерам частиц промежуточное положение между взвесями и истинными растворами занимают коллоидные растворы – золи.
Коллоидные частицы очень малы, но могут состоять из сотен и тысяч молекул. Коллоидные частицы называются мицэллами.
Так, коллоидный раствор йодида серебра можно получить при взаимодействии разбавленных растворов нитрата серебра и йодида калия.
Нерастворимые молекулы йодида серебра образуют ядро коллоидной частицы.
Само вещество ядра нерастворимо в дисперсионной среде и состоит из нейтральных молекул или атомов. В нашем примере ядро коллоидной системы – микрокристаллик йодида серебра, который состоит из множества молекул. Это ядро адсорбирует на своей поверхности ионы, которые находятся в растворе (это ионы серебра и ионы йода). Ядро с таким адсорбционным слоем называется гранулой.
Оставшаяся часть ионов образует диффузный слой ионов. Ядро с адсорбционным и диффузным слоями представляет собой мицэллу.
Коллоидные растворы – это смеси, в которых прозрачные отдельные частицы обнаруживаются только при помощи ультрамикроскопа. Эти частицы с трудом осаждаются в течение продолжительного времени и задерживаются только ультрафильтрами. Размер этих частиц приблизительно от одного до ста нанометров.
То есть, коллоиды – разновидность гомогенных систем. В этих смесях частицы настолько малы, что находятся во взвешенном состоянии. Примерами коллоидов является яичный белок, плазма крови.
Укрупнение коллоидных частиц называется коагуляцией. Некоторые коллоидные растворы при коагуляции образуют гели, или студни. Примерами студней являются желе, мармелад, мясной студень, простокваша.
Истинные растворы – это смеси, где прозрачные отдельные частицы нельзя обнаружить даже при помощи ультрамикроскопа, они не осаждаются и фильтрами не задерживаются. Размер этих частиц меньше одного нанометра.
Сходство коллоидов и истинных растворов заключается в их прозрачности. При этом, пропущенный луч света через коллоид даёт светящийся конус, а истинный раствор не даёт. То есть, если на осветлённый коллоидный раствор посмотреть сбоку, то путь луча будет виден, как светлая дорожка, которая образуется в результате рассеивания света частицами. А в истинном растворе луч света не виден, так как молекулы слишком малы и не рассеивают свет.
Вещества в коллоидном состоянии являются основой жизни на земле. Это протоплазма любой живой клетки, представляющая собой сложную коллоидную систему. Мышечная ткань, хрящи, клетки тканей растений, эритроциты – разновидности студней. Коллоиды почвы играют значительную роль в корневом питании растений.
Вещества в коллоидном состоянии принимают участие в образовании многих минералов: агата, малахита, мрамора.
Некоторые драгоценные камни – жемчуг – представляют собой коллоидную систему, где дисперсионной средой является твёрдый карбонат кальция, а дисперсной фазой – капельки воды. Окраска драгоценных камней: рубина, изумруда, сапфира зависит от содержания в них небольших золей металлов.
Ещё в глубокой древности человек использовал коллоидные процессы: египтяне забивали в щели скал деревянные клинья, поливали их водой, древесина набухала, создавалось огромное давление, которое приводило к разрушению твёрдой породы.
Процессы коагуляции коллоидов применяют для очистки природной воды. Так, в бассейн-отстойник добавляют электролит, и коллоиды осаждаются в виде хлопьев, а они задерживаются песчаными фильтрами.
Мели и наносы в устьях образуются под действием воды, которая приводит к коагуляции частиц, находящихся в реке.
С коллоидными процессами связаны важнейшие отрасли промышленности: производство искусственных волокон, различных клеящих веществ, синтетического каучука. Коллоидные растворы используются в мыловарении, бумажной промышленности, в фармацевтическом производстве.
Адсорбционные свойства коллоидных частиц положены в основу процесса обогащения руд. Важнейшие пищевые продукты: простокваша, кефир, творог, желе, джем – это коллоидные системы – студни. Студни обладают некоторыми свойствами твёрдого тела: они легко режутся, сохраняют первоначальную форму.
Бумага, сплавы металлов, цветные стёкла, пластмассы, натуральные и искусственные ткани содержат вещества в коллоидном состоянии.
Источник: videouroki.net
Жемчуг тип дисперсной системы
Ребята помогите пожалуйста!)
единственная беда моя, химия!(
1. Дисперсной фазой карбюраторной смеси в автомобильном двигателе является * а) сжиженный газ б) воздух в) вода г) бензин
2. Биологический гель — это * а) хрящ б) воздух в) облака г) лимфа
3. К эмульсиям относится * а) битум б) речной ил в) цветное стекло г) текстильные ткани
4. Процесс слипания коллоидных частиц и выпадения их в осадок называется * а) синерезис б) коагуляция в) кристаллизация г) сублимация
5. Дисперсная фаза шипучих напитков * а) азот б) вода в) углекислый газ г) воздух
6. Утверждение, несправедливое для истинных растворов * а) однородные системы б) растворенное вещество раздроблено до молекул или ионов размером менее 1 нм в) отсутствие границ между составляющими раствор компонентами г) легко осаждаются
7. Коллоидные растворы от истинных отличаются * а) размером частиц б) эффектом Тиндаля в) способностью задерживаться ультрафильтрами г) все ответы верны
8. Фактор, вызывающий коагуляцию коллоидных растворов * а) охлаждение б) разбавление водой в) добавление сильного электролита г) все ответы верны
9. К суспензиям относится * а) эмали и масляные краски б) лак для волос в) пористый шоколад г) молоко
10. Молоко является * а) суспензией б) коллоидным раствором в) эмульсией г) гелем
11. Истинным раствором является * а) раствор яичного белка б) раствор сульфата натрия в) известковое молоко г) нефть
12. Вещество, образующее с водой молекулярный раствор * а) сахароза б) хлорид натрия в) медный купорос г) гидроксид калия
13. Дисперсная система, состоящая из твердой дисперсной фазы и жидкой дисперсионной среды * а) эмульсия б) суспензия в) аэрозоль г) гель
14. Процесс свертывания крови называют * а) коагуляция б) биологический синерезис в) седиментация г) денатурация
15. Вещество, вызывающее денатурацию белка * а) сахароза б) вода в) этанол г) хлорид натрия
16. Дисперсная система, которой относят жемчуг * а) суспензия б) гель в) эмульсия г) золь
17. Дисперсная система жидкого вещества в газе — это * а) туман б) пыль в) пена г) эмульсия
18. К ионным растворам относится водный раствор * а) этанола б) сахарозы в) сульфата меди (II) г) глюкозы
19. Эмульсия — это система, образованная * а) твердым веществом и газом б) двумя различными жидкостями в) жидкостью и газом г) жидкостью и твердым веществом
20. Грубодисперсные системы — это * а) эмульсии б) аэрозоли в) суспензии г) все ответы верны
Ответ проверен экспертом
3 (10 оценок)
romulus342 5 лет назад
Светило науки — 664 ответа — 17787 раз оказано помощи
1. Дисперсной фазой карбюраторной смеси в автомобильном двигателе является
г) бензин
2. Биологический гель — это
г) лимфа
3. К эмульсиям относится * а) битум
4. Процесс слипания коллоидных частиц и выпадения их в осадок называется
б) коагуляция
5. Дисперсная фаза шипучих напитков
в) углекислый газ
6. Утверждение, несправедливое для истинных растворов
г) легко осаждаются
7. Коллоидные растворы от истинных отличаются
г) все ответы верны
8. Фактор, вызывающий коагуляцию коллоидных растворов
г) все ответы верны
9. К суспензиям относится
а) эмали и масляные краски
10. Молоко является
в) эмульсией
11. Истинным раствором является
б) раствор сульфата натрия
12. Вещество, образующее с водой молекулярный раствор
а) сахароза
13. Дисперсная система, состоящая из твердой дисперсной фазы и жидкой дисперсионной среды
б) суспензия
14. Процесс свертывания крови называют
б) биологический синерезис
15. Вещество, вызывающее денатурацию белка
в) этанол
16. Дисперсная система, которой относят жемчуг
б) гель
17. Дисперсная система жидкого вещества в газе — это
а) туман
18. К ионным растворам относится водный раствор
в) сульфата меди (II)
19. Эмульсия — это система, образованная
б) двумя различными жидкостями
20. Грубодисперсные системы — это
г) все ответы верны
Источник: vashurok.com