-Загальні уявлення про дисперсні системи

Система, в якій одна речовина у вигляді дуже дрібних часточок рівномірно розподілена у об'ємі іншої, називається дисперс­ною. При цьому розрізняють два поняття: дисперсна фаза і дис­персійне середовище. Дисперсна фаза – це диспергована речовина, тобто та частина дисперсної системи, яка рівномірно розподілена в об'ємі іншої. Середовище, в якому рівномірно розподілена дисперсна фаза, називається дисперсійним сере­довищем. Розчин цукру у воді – це дисперсна система, в якій цукор є дисперсною фазою, а вода – дисперсійним середовищем.

За ступенем дисперсності, тобто залежно від лінійних розмірів часточок дисперсної фази, дисперсні системи поділяють на грубо-дисперсні (мікрогетерогенні), в яких часточки мають розмір більш 1 мкм (1 мкм = 10–6 м), і тонкодисперсні (ультрамікрогетерогенні), в яких величина часточок дисперсної фази дорівнює 0,1–1 мкм.

До грубодисперсних систем належать суспензії і емульсії. Прикладом суспензії може бути система, яка утворюється при збов­туванні глини, крейди (СаСО3) у воді, а емульсії – молоко, в якому дисперсною фазою виступають краплини жиру.

Тонкодисперсні (ультрамікрогетерогенні) системи називаються колоїдними розчинами. Термін "колоїдний" походить від грецького слова "колла", тобто подібний до клею. Оскільки розмір диспергованих часточок у колоїдних розчинах коливається в межах 1–100 нм, то їх можна побачити лише за допомогою ультра­мікроскопа або електронного мікроскопа.

Розчини

Якщо речовина (дисперсна фаза) диспергована до розмірів моле­кул або іонів (менш ніж 1 нм), утворюється гомогенна система – істинний розчин, або просто розчин. У розчинах між диспергованого речовиною і дисперсійним середовищем (розчин­ником) немає поверхні поділу і тому розчин є гомогенною системою. Відсутність поверхні поділу зумовлює також високу стійкість роз­чинів, чого не можна сказати про гетерогенні системи (суспензії, емульсії, колоїдні розчини), в яких є поверхні поділу. Протягом тривалого часу розчини не розділяються на складові компоненти.

Отже, розчин – гомогенна термодинамічно стійка система змінного складу, яка складається з двох або більше компонентів.

Залежно від агрегатного стану розчиненої речовини і розчин­ника (дисперсійного середовища) розчини бувають газоподібні, тверді і рідкі.

Газоподібні розчини – це суміші газів.

Гомогенні тверді розчини можуть утворювати солі, метали або оксиди. Відомі тверді розчини двох типів: заміщення і вкорінення.

Рідкі розчини утворюються при розчиненні газоподіб­них, рідких або твердих речовин у рідкому дисперсійному середо­вищі (розчиннику). Цей тип розчинів, які належать до рідких однофазних систем, є найважливішим, оскільки більшість біологіч­них, геологічних і хімічних процесів відбувається за участю рідких розчинів. Велике значення мають розчини в будівельній справі, технології напівпровідників та інших галузях науки, техніки і про­мисловості.

У рідких розчинах розчинником, як правило, є рідини, зокрема вода. Незалежно від вмісту розчиненої речовини за розчинник вва­жають той компонент розчину, агрегатний стан якого не змінюєть­ся, тобто залишається рідким.