Глава 9. Микрогетерогенные системы

Изучение данной темы способствует формированию следующих компетенций: ОК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5.

Теоретическое пояснение: микрогетерогенные системы представляют разно-видность дисперсных систем, в которых частицы тонкоизмельченного вещества размером 10⁻⁶ – 10⁻⁴ м (дисперсной фазы) равномерно распределены в однород-ной (дисперсионной) среде из молекул или атомов другого вещества. В отличие от коллоидных систем, микрогетерогенные системы агрегативно и седимента-ционно неустойчивы: частицы склонны к объединению и оседанию. По сочета-нию дисперсной фазы и дисперсионной среды различают аэрозоли (жидкость – газ, твердое тело – газ), эмульсии (жидкость – жидкость), пены (газ – жидкость, газ – твердое тело) и системы с твердой дисперсионной средой.

Эмульсиями называют дисперсные системы, образованные двумя взаимно нерастворимыми жидкостями. Для придания системе устойчивости вводят поверхностно-активные вещества − эмульгаторы. Различают прямые (неполяр-ная жидкость диспергирована в полярной; обозначается М/В) и обратные (поляр-ная жидкость диспергирована в органической жидкости; В/М) эмульсии. По кон-центрации дисперсной фазы эмульсии делят на разбавленные (j < 0,1%), концен-трированные (0,1% < j < 74%) и высококонцентрированные (j > 74%).

Эмульсии можно получить методами конденсации или диспергирования. Тип эмульсии зависит от природы эмульгатора. Для стабилизации прямой эмульсии применяют эмульгатор с гидрофильными свойствами, например, мыла щелочных металлов. Стабилизирующее действие мыла на прямые эмульсии связано струк-турно-механическим фактором и образованием заряда на поверхности капель. Аналогично, эмульгатор с гидрофобными свойствами будет стабилизировать обратные эмульсии. Без эмульгаторов относительно устойчивыми могут быть только сильно разбавленные эмульсии, в которых объемная доля дисперсной фазы не превышает 0,1%.

Тип эмульсии определяют методами разбавления, окрашивания непрерывной фазы, слияния капли, измерения электропроводности.

Пены, как и эмульсии, могут образовываться и существовать только в присутствии пенообразователей – веществ, подобных эмульгаторам.

Лабораторная работа