Системи з газовим дисперсійним середовищем. Аерозолі, їх класифікація, властивості. Порошки, їх основні характеристики. Системи з рідким дисперсійним середовищем. Суспензії, їх отримання, стійкість, застосування. Емульсії, їх отримання, стійкість, руйнування, застосування. Прямі та зворотні емульсії. Гідрофільно-ліпофільний баланс. Піни, їх одержання, стійкість, руйнування.

1. LOGO
Лекція № 7
ОСНОВНІ КЛАСИ
ДИСПЕРСНИХ СИСТЕМ
к.т.н., доц. Сабадаш Наталія Іванівна

2. План:
Аерозолі. Системи з газовим ДС;
Суспензії. Системи з рідким ДС;3
5
4
1
2 Порошки. Системи з газовим ДС;
Емульсії. Системи з рідким ДС;
Піни.
Гідрофільно-ліпофільний баланс (ГЛБ);4.1

3. LOGO
1. АЕРОЗОЛІ.
СИСТЕМИ З ГАЗОВИМ ДС

4.  Аерозолями називають дисперсні системи
з газовим дисперсійним середовищем.
 Аерозолі відрізняються від ліозолів малою
в’язкістю дисперсійного середовища та високою
розрідженістю.

5. Класифікація аерозолів
1. Класифікація аерозолів
за агрегатним станом дисперсної фази:
 тумани – системи з рідкою
дисперсною фазою;
 дими і пил – з твердою фазою.
туман
дим
пил

6.  Дими, які утворюються при згорянні палива,
адсорбують вологу з атмосфери і є одночасно
димами і туманами.
Такі системи називаються смогом.

7.  дими – частинки 10-9
… 10-5
м,
 пил – частинки більші 10-5
м та
 тумани – містять краплини 10-7
…10-5
м.
2. Класифікація аерозолів за дисперсністю:

8. Оптичні властивості аерозолів
 Внаслідок розрідженості та великої різниці між
густиною та показниками заломлення
дисперсної фази і дисперсійного середовища,
аерозолі відрізняються яскраво вираженою
здатністю до світлорозсіювання.

9. Електричні властивості
 В аерозолях частинки не мають заряду, а відповідно і
ПЕШ. Однак при деяких умовах можливе формування на
частинках аерозолів незначного за величиною
електричного заряду. Заряд цей випадковий.
 Електричний заряд виникає при зіткненнях частинок
між собою або з якоюсь поверхнею, а також внаслідок
адсорбції іонів, що утворюються при іонізації газів під
дією космічних, ультрафіолетових та радіоактивних
випромінювань.

10. Стійкість аерозолів
 Кінетична стійкість аерозолів зумовлюється їх
високою дисперсністю і малою концентрацією.
 Агрегативну стійкість системи за відсутності зарядів
на поверхні частинок забезпечують адсорбційні шари.
Стабілізуючий вплив виявляють рідинні шари,
адсорбовані з навколишнього середовища.

11. Руйнування аерозолів
 Для руйнування аерозолів використовують
електрофільтри, паперові, азбестові, пористі
керамічні фільтри.
 Аерозолі руйнують за допомогою ультразвуку,
а також введенням речовин, які можуть бути
центрами кристалізації або конденсації.

12. LOGO
2. ПОРОШКИ.
СИСТЕМИ З ГАЗОВИМ ДС

13.  Порошки — це дисперсні системи з
газоподібним дисперсійним середовищем і
твердою дисперсною фазою, яка складається з
частинок розміром 10-8
…10-4
м.
 Газове дисперсійне середовище та висока
концентрація твердих частинок надають
порошкам властивості сипучих матеріалів.

14. Основні характеристики порошків:
 Насипна густина (щільність);
 Сипучістю;
 Здатність до течії;
 Гігроскопічність та змочування;
 Вологість;
 Гранулювання.

15. LOGO
3. СУСПЕНЗІЇ.
СИСТЕМИ З РІДКИМ ДС

16.  Суспензіями називають мікрогетерогенні системи
з рідким дисперсійним середовищем і твердою
дисперсною фазою. Від ліофобних золів вони
відрізняються дисперсністю.
 Розмір частинок суспензій – 10-6
… 10-4
м.

17. Отримання суспензій
Суспензії можна одержати методами:
 диспергування і
 конденсації.

18. Молекулярно-кінетичні та
оптичні властивості суспензій
 В зв'язку з низькою дисперсністю броунівський
рух у суспензіях виявляється дуже слабо.
 Явища дифузії і осмосу їм не властиві.
 Світло, проходячи крізь суспензії, відбивається,
на відміну від ліофобних золів, для яких
характерний ефект Тиндаля.

19. Стійкість суспензій
 Седиментаційна стійкість суспензій дуже мала
внаслідок великого розміру частинок.
 Агрегативна стійкість суспензій зумовлюється
електростатичним, адсорбційно-сольватним і
структурно-механічним факторами.
 Утворення ПЕШ у суспензіях відбувається, як і в
золях, в результаті вибіркової адсорбції або
поверхневої дисоціації.

20. LOGO
4. ЕМУЛЬСІЇ.
СИСТЕМИ З РІДКИМ ДС

21.  Емульсії – це гетерогенні дисперсні системи, у
яких дисперсна фаза і дисперсійне середовище
взаємно нерозчинні або обмежено розчинні рідини.
 Класифікація емульсій за розмірами частинок:
 класичні емульсії (10-4
… 10-6
м),
 мікроемульсії (10-6
…10-8
м) та
 міцелярні розчини (10-8
…10-9
м).
 Дисперсна фаза емульсій, незалежно від природи,
називається олія.

22.  Залежно від того, яка рідина є дисперсною
фазою, емульсії поділяють на два типи:
 прямі (1 роду),
 зворотні (2 роду),
 змішаного типу.

23.  Прямі емульсії типу о/в, в яких краплинки олії
рівномірно розподілені у водному середовищі.
 Зворотні емульсії типу в/о, в яких частинки
води розподілені у олійному середовищі.

24.  Емульсії отримують шляхом механічного
диспергування (струшуванням, енергійним
перемішуванням, дією ультразвуку), а також
видавлюванням рідини через тонкі отвори під
великим тиском.
 Застосовують і конденсаційні методи заміни
розчинника та взаємної конденсації пари.
Отримання емульсій

25. Стійкість емульсій
 Емульсії агрегативно нестійкі системи.
 Агрегативна нестійкість їх виявляється у
самовільному злипанні крапель – коалесценції,
яка може призвести до повного розшарування
емульсії.
 Процес оборотної коагуляції – флокуляція – це
утворення агрегатів краплин, які не злипаються,
а зберігають свою індивідуальність і при певних
умовах знову розходяться.

26.  Для утворення концентрованої емульсії в системі
необхідний емульгатор. Природа емульгатора
визначає не лише стійкість, але й тип емульсії. В
якості емульгаторів застосовують ПАР.
 За правилом Банкрофтa емульгатори, які
краще розчиняються в воді, ніж в олії,
стабілізують прямі емульсії, і, навпаки, якщо
розчинність емульгатора в олії більша, ніж у воді,
він стабілізує емульсію типу в/о.
 Орієнтація адсорбційного шару відбувається
згідно з правилом полярності Ребіндера.

27.  Співвідношення гідрофільних і ліпофільних властивостей
молекул ПАР називають гідрофільно-ліпофільним
балансом (ГЛБ). ГЛБ кількісно оцінюють числами, які
зростають з підвищенням гідрофільності.
 Числа ГЛБ ПАР змінюються від 1 до 40 («шкала
Гриффіна»).
 Емульсії типу о/в стабілізують емульгатори з ГЛБ 8…18,
зворотні емульсії – з ГЛБ 3…6.
4.1. Гідрофільно-ліпофільний баланс (ГЛБ)

29. LOGO
4. ПІНИ

30.  Піни — це висококонцентровані гетерогенні
системи, у яких дисперсна фаза складається із
бульбашок газу, а дисперсійне середовище
утворює тонкі плівки між бульбашками, розмір
яких 10-3
…10-2
м.

31.  Піна утворюється методом одночасного
диспергування рідини і газу, при цьому газ
розбивається на окремі пухирці. Така система
агрегативно нестійка і піна живе декілька секунд.
Більш стійкі піни отримують при використанні
ВМС – стабілізаторів.
Отримання пін

32. Стійкість піни
 Стійкість піни характеризують за часом життя
окремої бульбашки або за часом руйнування
стовпа піни певної висоти.

33. Руйнування піни
 У ряді технологічних процесів піноутворення є
небажаним.
 Піни руйнують механічною, тепловою дією, або
додаванням ПАР, які мають високу поверхневу
активність, але не утворюють стійкої піни.

34. LOGO
Дякую за увагу!