Емалева фарба дисперсная середовище і фаза. Дисперсні системи: визначення, класифікації

Емалева фарба дисперсная середовище і фаза. Дисперсні системи: визначення, класифікації

дисперсні системи

Чисті речовини в природі зустрічаються дуже рідко. Суміші різних речовин в різних агрегатних станах можуть утворювати гетерогенні і гомогенні системи - дисперсні системи і розчини.
дисперсними називають гетерогенні системи, в яких одна речовина у вигляді дуже дрібних частинок рівномірно розподілено в обсязі іншого.
Те речовина, яка присутня в меншій кількості і розподілено в обсязі іншого, називають дисперсною фазою . Вона може складатися з декількох речовин.
Речовина, присутня в більшій кількості, в обсязі якого розподілена дисперсна фаза, називають дисперсійним середовищем . Між нею і частинками дисперсної фази існує поверхню розділу, тому дисперсні системи називають гетерогенними (неоднорідними).
І дисперсійне середовище, і дисперсну фазу можуть представляти речовини, що знаходяться в різних агрегатних станах - твердому, рідкому і газоподібному.
Залежно від поєднання агрегатного стану дисперсійного середовища і дисперсної фази можна виділити 9 видів таких систем.

За величиною частинок речовин, що складають дисперсну фазу, дисперсні системи ділять на Грубодисперсні (суспензії) з розмірами частинок більше 100 нм і тонкодисперсні (колоїдні розчини або колоїдні системи) з розмірами частинок від 100 до 1 нм. Якщо ж речовина роздроблене до молекул або іонів розміром менше 1 нм, утворюється гомогенна система - розчин. Вона однорідна (гомогенна), поверхні розділу між частинками і середовищем немає.

Уже побіжне знайомство з дисперсними системами і розчинами показує, наскільки вони важливі в повсякденному житті і в природі.

Судіть самі: без нільського мулу не відбулася б велика цивілізація Стародавнього Єгипту; без води, повітря, гірських порід і мінералів взагалі б не існувала жива планета - наш спільний дім - Земля; без клітин не було б живих організмів і т. д.

Класифікація дисперсних систем і розчинів


суспензії

суспензії - це дисперсні системи, в яких розмір часток фази понад 100 нм. Це непрозорі системи, окремі частинки яких можна помітити неозброєним оком. Дисперсна фаза і дисперсійне середовище легко розділяються відстоюванням. Такі системи поділяють на:
1) емульсії (І середовище, і фаза - нерозчинні одна в одній рідини). Це добре відомі вам молоко, лімфа, водоемульсійні фарби і т. Д .;
2) суспензії (Середовище - рідина, а фаза - нерозчинний в ній тверда речовина). Це будівельні розчини (наприклад, «вапняне молоко» для побілки), зважений у воді річкової і морської мул, жива суспензія мікроскопічних живих організмів в морській воді - планктон, яким харчуються гіганти-кити, і т. Д .;
3) аерозолі - суспензії в газі (наприклад, в повітрі) дрібних частинок рідин або твердих речовин. Розрізняють пилу, дими, тумани. Перші два види аерозолів являють собою суспензії твердих частинок в газі (більші частки в пилях), останній - суспензія дрібних крапельок рідини в газі. Наприклад, природні аерозолі: туман, грозові хмари - суспензія в повітрі крапельок води, дим - дрібних твердих частинок. А зміг, що висить над найбільшими містами світу, також аерозоль з твердої і рідкої дисперсної фазою. Жителі населених пунктів поблизу цементних заводів страждають від завжди висить у повітрі найтоншої цементного пилу, що утворюється при розуміли цементної сировини і продукту його випалу - клінкеру. Аналогічні шкідливі аерозолі - пилу - є і в містах з металургійними виробництвами. Дим заводських труб, смоги, дрібні крапельки слини, що вилітають з рота хворого на грип, також шкідливі аерозолі.
Аерозолі грають важливу роль в природі, побуті і виробничій діяльності людини. Скупчення хмар, обробка полів хімікатами, нанесення лакофарбових покриттів за допомогою пульверизатора, розпорошення палив, вироблення сухих молочних продуктів, лікування дихальних шляхів (інгаляція) - приклади тих явищ і процесів, де аерозолі приносять користь. Аерозолі - тумани над морським прибоєм, поблизу водоспадів і фонтанів, що виникає в них веселка приносить людині радість, естетичне задоволення.
Для хімії найбільше значення мають дисперсні системи, в яких середовищем є вода і рідкі розчини.
Природна вода завжди містить розчинені речовини. Природні водні розчини беруть участь в процесах ґрунтоутворення і забезпечують рослини поживними речовинами. Складні процеси життєдіяльності, що відбуваються в організмах людини і тварин, також протікають в розчинах. Багато технологічних процесів в хімічній та інших галузях промисловості, наприклад отримання кислот, металів, паперу, соди, добрив, протікають в розчинах.

колоїдні системи

колоїдні системи - це такі дисперсні системи, в яких розмір часток фази від 100 до 1 нм. Ці частинки не видно неозброєним оком, і дисперсна фаза і дисперсійне середовище в таких системах відстоюванням поділяються насилу.
Їх поділяють на золі (колоїдні розчини) і гелі (холодці).
1. Колоїдні розчини, або золі. Це більшість рідин живої клітини (цитоплазма, ядерний сік - каріоплазма, вміст органоїдів і вакуолей) і живого організму в цілому (кров, лімфа, тканинна рідина, травні соки, гуморальні рідини і т. Д.). Такі системи утворюють клеї, крохмаль, білки, деякі полімери.
Колоїдні розчини можуть бути отримані в результаті хімічних реакцій; наприклад, при взаємодії розчинів силікатів калію або натрію ( «розчинного скла») з розчинами кислот утворюється колоїдний розчин кремнієвої кислоти. Золь утворюється і при гідролізі хлориду заліза (Ш) в гарячій воді. Колоїдні розчини зовні схожі на справжні розчини. Їх відрізняють від останніх по утворюється «світиться доріжці» - конусу при пропущенні через них променя світла.

Це явище називають ефектом Тиндаля . Більші, ніж в істинному розчині, частинки дисперсної фази золю відбивають світло від своєї поверхні, і спостерігач бачить в посудині з колоїдним розчином світиться конус. В істинному розчині він не утворюється. Аналогічний ефект, але тільки для аерозольного, а не рідкого колоїду, ви можете спостерігати в кінотеатрах при проходженні променя світла від кіноапарата через повітря кінозалу.

Частинки дисперсної фази колоїдних розчинів часто не осідають навіть при тривалому зберіганні через безперервні зіткнень з молекулами розчинника за рахунок теплового руху. Вони не злипаються і при зближенні один з одним через наявність на їх поверхні однойменних електричних зарядів. Але за певних умов може відбуватися процес коагуляції.

коагуляція - явище злипання колоїдних частинок і випадання їх в осад - спостерігається при нейтралізації зарядів цих частинок, коли в колоїдний розчин додають електроліт. При цьому розчин перетворюється в суспензію або гель. Деякі органічні колоїди коагулюють при нагріванні (клей, яєчний білок) або при зміні кислотно-лужного середовища розчину.

2. гелі , Або холодці, що представляють собою драглисті опади, які утворюються при коагуляції золів. До них відносять велику кількість полімерних гелів, настільки добре відомі вам кондитерські, косметичні та медичні гелі (желатин, холодець, желе, мармелад, торт «Пташине молоко») і звичайно ж безліч природних гелів: мінерали (опал), тіла медуз, хрящі , сухожилля, волосся, м'язова і нервова тканини і т. д. Історію розвитку життя на Землі можна одночасно вважати історією еволюції колоїдного стану речовини. Згодом структура гелів порушується - з них виділяється вода. Це явище називають синерезисом .

розчини

розчином називають гомогенну систему, що складається з двох і більше речовин.
Розчини завжди однофазні, тобто представляють собою однорідний газ, рідина або тверда речовина. Це пов'язано з тим, що одне з речовин розподілено в масі іншого у вигляді молекул, атомів або іонів (розмір частинок менше 1 нм).
розчини називають істинними , Якщо потрібно підкреслити їх відмінність від колоїдних розчинів.
Розчинником вважають той речовина, агрегатний стан якого не змінюється при утворенні розчину. Наприклад, вода в водних розчинах кухонної солі, цукру, вуглекислого газу. Якщо ж розчин утворився при змішуванні газу з газом, рідини з рідиною і твердої речовини з твердим, розчинником вважають той компонент, якого більше в розчині. Так, повітря - це розчин кисню, благородних газів, вуглекислого газу в азоті (розчинник). Столовий оцет, в якому міститься від 5 до 9% оцтової кислоти, являє собою розчин цієї кислоти в воді (розчинник - вода). Але в оцтової есенції роль розчинника грає оцтова кислота, так як її масова частка становить 70- 80%, отже, це розчин води в оцтової кислоти.

При кристалізації рідкого металу срібла і золота можна отримати тверді розчини різного складу.
Розчини поділяють на:
молекулярні - це водні розчини неелектролітів - органічних речовин (спирту, глюкози, сахарози і т. д.);
молекулярно-іонні - це розчини слабких електролітів (азотної, сірководневої кислот і ін.);
іонні - це розчини сильних електролітів (лугів, солей, кислот - NaOH, K 2 S0 4, HN0 3, НС1О 4).
Раніше існували дві точки зору на природу розчинення і розчинів: фізична і хімічна. Згідно з першою розчини розглядали як механічні суміші, згідно з другою - як нестійкі хімічні сполуки частинок розчиненої речовини з водою або іншим розчинником. Остання теорія була висловлена \u200b\u200bв 1887 р Д. І. Менделєєвим, який присвятив дослідженню розчинів більше 40 років. Сучасна хімія розглядає розчинення як фізико-хімічний процес, а розчини як фізико-хімічні системи.
Більш точне визначення розчину таке:
розчин - гомогенна (однорідна) система, що складається з частинок розчиненої речовини, розчинника і продуктів їх взаємодії.

Поведінка і властивості розчинів електролітів, як ви добре знаєте, пояснює інша найважливіша теорія хімії - теорія електролітичноїдисоціації, розроблена С. Арреніус, розвинена і доповнена учнями Д. І. Менделєєва, і в першу чергу І. А. Каблуковим.

Питання для закріплення:
1. Що таке дисперсні системи?
2. При пошкодженні шкіри (ранки) спостерігається згортання крові - коагуляція золю. У чому сутність цього процесу? Чому це явище виконує захисну функцію для організму? Як називають хвороба, при якій згортання крові утруднене або не спостерігається?
3. Розкажіть про значення різних дисперсних систем в побуті.
4. Простежте еволюцію колоїдних систем в процесі розвитку життя на Землі.

У природі не існує елементів, які були б чистими. В основі своїй всі вони представляють собою різні суміші. Вони, в свою чергу, можуть бути гетерогенними або гомогенними. Утворюються від речовин в агрегатному стані, створюючи при цьому певну дисперсионную систему, в якій присутні різні фази. Крім цього, в сумішах зазвичай присутній дисперсійнаСереда. Її сутність полягає в тому, що вона вважається елементом з великим об'ємом, в якому розподілено яку-небудь речовину. У дисперсної системі фаза і середовище розташовані таким чином, щоб між ними були частки поверхні розділу. Тому вона має назву гетерогенної або неоднорідною. Зважаючи на це величезним значенням володіє дію поверхні, а не часток в цілому.

Класифікація дисперсної системи

Фазу, як відомо, представляють речовини, що мають різний стан. А ці елементи поділені на кілька видів. Агрегатний стан дисперсної фази залежить від поєднання в ній середовища, в результаті виходить 9 типів систем:

  1. Газ. Рідина, тверда речовина і розглянутий елемент. Гомогенна суміш, туман, пилу, аерозолі.
  2. Рідка дисперсна фаза. Газ, тверда речовина, вода. Піни, емульсії, золи.
  3. Тверда дисперсна фаза. Рідина, газ і розглядається в цьому випадку речовина. Грунт, кошти в медицині або косметиці, гірські породи.

Як правило, розміри дисперсної системи визначаються за величиною частинок фази. Існує наступна класифікація:

  • грубі (суспензії);
  • тонкі і справжні).

Частинки дисперсионной системи

Розбираючи грубі суміші, можна поспостерігати, що частинки цих сполук в структурі можуть бути помітні неозброєним оком, з огляду на те що їх розмір становить понад 100 нм. Суспензії, як правило, відносяться до системи, в якій дисперсна фаза є роздільна від середовища. Це відбувається тому, що вони вважаються непрозорими. Суспензії поділяються на емульсії (нерозчинні рідини), аерозолі (дрібні частинки і тверді речовини), суспензії (тверда речовина у воді).

Колоїдним речовиною є будь-який, у якого є якість того, щоб інший елемент рівномірно розсіювався по ньому. Тобто воно присутнє, а точніше входить до складу дисперсної фази. Це стан, коли один матеріал повністю розподіляється в іншому, а точніше в його обсязі. У прикладі з молоком відбувається розсіювання рідкого жиру у водному розчині. В цьому випадку менша молекула знаходиться в межах 1 нанометра і 1 мікрометра, що робить його невидимим для оптичного мікроскопа, коли суміш стає гомогенною.

Тобто жодна частина розчину не має більшої або меншої концентрації дисперсної фази, ніж будь-яка інша. Можна сказати, що він є колоїдним за своєю природою. Більший називається суцільний фазою або дисперсійним середовищем. Оскільки її розмір і розподіл не змінюються, а розглянутий елемент поширюється по ній. Типи колоїдів включають аерозолі, емульсії, піни, дисперсії і суміші, звані гидрозолей. Кожна подібна система має дві фази: дисперсную і безперервну фазу.

Колоїди з історії

Інтенсивний інтерес до таких речовин був присутній у всіх науках на початку 20-го століття. Ейнштейн і інші вчені уважно вивчили їх характеристики і додатки. У той час, ця нова область науки була провідною галуззю досліджень для теоретиків, дослідників і виробників. Після піку інтересу до 1950 року дослідження колоїдів значно зменшилася. Цікаво відзначити, що з недавнього зародження більш надпотужних мікроскопів і «нанотехнологій» (дослідження об'єктів певної крихітної шкали) знову зростає науковий інтерес до дослідження нових матеріалів.

Детальніше про ці речовини

Існують елементи, які спостерігаються як у природі, так і в штучних розчинах, що володіють колоїдними властивостями. Наприклад, майонез, косметичний лосьйон і мастильні матеріали є типами штучних емульсій, а молоко є подібну суміш, яка зустрічається в природі. Колоїдні піни включають збиті вершки і піну для гоління, в той час як їстівні елементи включають масло, зефір і желе. На додаток до їжі ці речовини існують у вигляді деяких сплавів, фарб, чорнила, детергентів, інсектицидів, аерозолів, пінополістиролу і гуми. Навіть гарні природні об'єкти, такі як хмари, перли і опали, мають колоїдними властивостями, тому що у них є інша речовина, рівномірно розподілене через них.

Отримання колоїдних сумішей

Збільшуючи малі молекули до діапазону від 1 до 1 мікрометра, або шляхом зменшення великих частинок до того ж розміру. Можуть бути отримані колоїдні речовини. Подальше провадження залежить від типу елементів, які використовуються в дисперсних і безперервних фазах. Колоїди поводяться інакше, ніж звичайні рідини. І це спостерігається в транспортних і фізико-хімічні властивості. Наприклад, мембрана може дозволити істинного розчину з твердими молекулами, приєднаними до рідких, пройти через нього. У той час як колоїдне речовина, яке має тверде тіло, діспергіроване через рідину, буде розтягуватися мембраною. Парність розподілу є однорідною до точки мікроскопічного рівності в проміжку по всьому другого елементу.

справжні розчини

Колоїдна дисперсія має уявлення у вигляді гомогенної суміші. Елемент складається з двох систем: безперервної і дисперсної фази. Це вказує на те, що цей випадок пов'язаний з бо вони безпосередньо пов'язані із зазначеною вище сумішшю, що складається з декількох речовин. У колоїді друга має структуру найдрібніших частинок або крапель, які рівномірно розподілені в першій. Від 1 нм до 100 нм - це розмір, що становить дисперсную фазу, а точніше частинок, щонайменше в одному вимірі. В такому діапазоні дисперсна фаза - це з зазначеними розмірами можна назвати приблизні елементи, які підходять під опис: колоїдні аерозолі, емульсії, піни, гідрозолі. Схильні до дії хімічного складу поверхні в значній мірі частки або краплі, присутні в розглянутих складах.

Колоїдні розчини та системи

Слід враховувати факт того, що розміри дисперсної фази - це трудноізмерімая змінна в системі. Розчини іноді характеризуються власними властивостями. Щоб було легше сприймати показники складів, колоїди їх нагадують і виглядають майже так само. Наприклад, якщо має диспергує в рідини, тверду форму. В результаті через мембрану не проходитимуть частки. У той час коли інші компоненти на зразок розчинених іонів або молекул здатні пройти крізь неї. Якщо аналізувати простіше, то виходить, що розчинені компоненти проходять через мембрану, а з даної фазою колоїдні частинки не зможуть.

Поява і зникнення колірних характеристик

Через ефект Тиндалл деякі подібні речовини напівпрозорі. У структурі елемента він є розсіюванням світла. Інші системи та склади бувають з якимось відтінком або зовсім бути непрозорими, з певним кольором, нехай деякі навіть з неяскравим. Багато знайомих речовини, в тому числі масло, молоко, вершки, аерозолі (туман, смог, дим), асфальт, фарби, фарби, клей і морська піна, є колоїдами. Ця область дослідження була введена в 1861 році шотландським вченим Томасом Гремом. У деяких випадках колоїд можна розглядати як однорідну (НЕ гетерогенную) суміш. Це пов'язано з тим, що відмінність між «розчиненим» і «зернистим» речовиною іноді може бути предметом підходу.

Гидроколлоидная типи речовин

Даний компонент визначається як колоїдна система, в якій частинки диспергують у воді. Гидроколлоидная елементи в залежності від кількості рідини можуть приймати різні стани, наприклад, гель або золь. Бувають незворотними (односкладними) або оборотними. Наприклад, агар, другий тип гідроколоїдів. Може існувати в стані гелю і золю, і чергуються між станами з додаванням або видаленням тепла.

Багато гідроколлоіди отримані з природних джерел. Наприклад, карраген екстрагується з водоростей, желатин має бичачий жир, а пектин з шкірки цитрусових і яблучного макухи. Гідроколлоіди використовуються в харчових продуктах головним чином для впливу на текстуру або в'язкість (соус). Також застосовуються для догляду за шкірою або як загоює засіб після поранення.

Сутнісні характеристики колоїдних систем

З цієї інформації видно, що колоїдні системи - це підрозділ дисперсної сфери. Вони, в свою чергу, можуть бути розчинами (золями) або гелями (холодці). Перші в більшості випадків створюються на основі живої хімії. Другі формуються під опадами, які виникають в процесі коагуляції золів. Розчини можуть бути водними з органічними речовинами, зі слабкими або сильними електролітами. Розміри частинок дисперсної фази колоїдів від 100 до 1 нм. Їх неможливо побачити неозброєним оком. В результаті відстоювання фазу і середу складно розділити.

Класифікація за типами частинок дисперсної фази

Многомолекулярние колоїди. Коли при розчиненні атоми або більш дрібні молекули речовин (які мають діаметр менше 1 нм) об'єднуються разом для утворення частинок подібних розмірів. У цих золях дисперсна фаза - це структура, яка складається з агрегатів атомів або молекул з молекулярною розміром менше 1 нм. Наприклад, золото і сірка. У цих утримуються разом силами Ван-дер-Ваальса. Вони зазвичай мають Ліофільні характер. Це означає значне взаємодія частинок.

Високомолекулярні колоїди. Це речовини, які мають молекули великого розміру (так звані макромолекули), які при розчиненні утворюють певний діаметр. Такі речовини називаються макромолекулярних колоїдами. Ці елементи, що утворюють диспергує фазу, зазвичай представляють собою полімери, які мають дуже високі молекулярні маси. Природні макромолекули являють собою крохмаль, целюлозу, білки, ферменти, желатин і т. Д. Штучні включають в себе синтетичні полімери, такі як нейлон, поліетилен, пластмаса, полістирол і т. Д. Вони зазвичай ліофобность, що означає в цьому випадку слабка взаємодія частинок.

Пов'язані колоїди. Це речовини, які при розчиненні в середовищі поводяться як нормальні електроліти при низькій концентрації. Але вдають із себе колоїдні частинки з більшою ферментної складової компонентів через утворення агрегованих елементів. Утворені таким чином частки наповнювачів називаються мицеллами. Їх молекули містять як ліофільні, так і ліофобні групи.

Міцели. Являють собою кластерні або агреговані частинки, утворені асоціацією колоїду в розчині. Звичайними прикладами є мила і миючі засоби. Освіта відбувається вище певної температури Крафта, і вище певної критичної концентрації міцеллізаціі. Вони здатні утворювати іони. Міцели можуть містити до 100 молекул і більш, наприклад, стеарат натрію є типовим прикладом. Коли він розчиняється в воді, то дає іони.

.

§ 14. дисперсні системи

Чисті речовини в природі зустрічаються дужерідко. Суміші різних речовин в різних агрегатнихстанах можуть утворювати гетерогенні і гомогенні системи - дисперсні системи і розчини.
дисперсними називають гетерогенні системи , в яких одна речовина у вигляді дуже дрібних частіц рівномірно розподілено в обсязі іншого.

Те речовина (або кілька речовин), якеприсутній в дисперсної системі в меншому колічестве і розподілено в обсязі, називаютьдисперсіїної фазою . Присутнє в бόльшем кількостіречовина, в обсязі якого розподілена дисперсіїная фаза, називають дисперсійним середовищем . міждисперсійним середовищем і частинками дисперсної фазиіснує поверхню розділу, саме поетомудісперсние системи називають гетерогенними, Тобто неоднорідними.
І дисперсійне середовище, і дисперсну фазу можуть становити речовини, що знаходяться в різних агрегатних станах. Залежно від поєднання станів дисперсійного середовища і дисперсної фази можна виділити вісім видів таких систем (табл. 2).
Таблиця 2

Класифікація дисперсних систем
по агрегатному стані

Дісперсіон-
ная середу
Дісперс-
ная фаза
приклади деяких
природних і побутових
дисперсних систем
газ
рідина
Туман, попутний газ
з крапельками нафти,
карбюраторних суміш
в двигунах автомо-
білів (крапельки бен-
зина в повітрі)
тверде
речовина
Пил в повітрі,
дими, зміг, самуми
(Пилові і піщані
бурі)
рідина
газ
Шипучі напої,
піна у ванні
рідина
Рідкі середовища орга-
нізма (плазма крові,
лімфа, піщеварі-
тільні соки), рідке
вміст клітин
(Цитоплазма, каріо-
плазма)
тверде
речовина
Киселі, холодці, клеї,
зважений у воді
річковий або морський
мул, будівельні рас
творити
тверде
речовина
газ
Сніговий наст з пу-
зирькамі повітря в
ньому, грунт, Текстиль-
ні тканини, цегла і
кераміка, поролон,
пористий шоколад,
порошки
рідина
Вологий грунт, меди-
цинские і косметіче-
ські засоби (мазі,
туш, помада і т.д.)
тверде
речовина
Гірські породи, колір
ні скла, деякі
сплави

За величиною частинок речовини, що складають дисперсну фазу, дисперсні системи ділять на Грубодисперсні з розмірами частинок більше 100 нм і тонкодисперсні з розмірами частинок від 1 до 100 нм. Якщо ж речовина роздроблене до молекул або іонів розміром менше 1 нм, утворюється гомогенна система - розчин. Розчин однорідний, поверхні розділу між частинками і середовищем немає, а тому до дисперсних систем він не відноситься.

Знайомство з дисперсними системами і розчинами показує, наскільки вони важливі в повсякденному житті і природі. Судіть самі: без нільського мулу не відбулася б велика цивілізація Стародавнього Єгипту (рис. 15); без води, повітря, гірських порід, мінералів взагалі б не існувала жива планета - наш спільний дім - Земля; без клітин не було б живих організмів.

Мал. 15. Розливи Нілу і історія цивілізації
Класифікація дисперсних систем і розчинів в залежності від розмірів частинок фази дана на схемі 1.
схема 1
Класифікація дисперсних систем і розчинів


Грубодисперсні системи. Грубодисперсні системи діляться на три групи: емульсії, суспензії і аерозолі.

емульсії - це дисперсні системи з рідким дисперсійним середовищем і рідкої дисперсної фазою.


Їх можна також розділити на дві групи:
1) прямі - краплі неполярной рідини в полярному середовищі (масло в воді);
2) зворотні (вода в олії).
Зміна складу емульсій або зовнішній вплив можуть призвести до перетворення прямої емульсії в зворотний і навпаки. Прикладами найбільш відомих природних емульсій є молоко (пряма емульсія) і нафту (зворотна емульсія). Типова біологічна емульсія - це крапельки жиру в лімфі.
Л а б о р а т о р н и й о п и т. Налийте в тарілку незбиране молоко. Капніть на поверхню кілька різнокольорових крапель харчових барвників. Ватяну паличку змочіть миючим засобом і торкніться нею центру тарілки. Молоко починає рухатися, а кольори перемішуватися. Чому?
З відомих в практичній діяльності людини емульсій можна назвати мастильні рідини, бітумні матеріали, пестицидні препарати, лікарські та косметичні засоби, харчові продукти. Наприклад, в медичній практиці широко застосовують жирові емульсії для енергетичного забезпечення голодуючого або ослабленого організму шляхом внутрішньовенного вливання. Для отримання таких емульсій використовують оливкова, бавовняне і соєва олії.
У хімічній технології широко використовують емульсійну полімеризацію як основний метод отримання каучуків, полістиролу, полівінілацетату і ін.
суспензії - це Грубодисперсні системи з твердою дисперсною фазою і рідким дисперсійним середовищем.
Зазвичай частинки дисперсної фази суспензії настільки великі, що осідають під дією сили тяжіння - седіментіруют. Системи, в яких седиментація йде дуже повільно через малу різниці в щільності дисперсної фази і дисперсійного середовища, також називають металевий порошок. Практично значущими будівельними суспен-
зіямі є побілка ( «вапняне молоко»), емалеві фарби, різні будівельні суспензії, наприклад ті, які називають «цементним розчином». До суспензіям відносять також медичні препарати, наприклад рідкі мазі - лініменти.
Особливу групу складають Грубодисперсні системи, в яких концентрація дисперсної фази відносно висока в порівнянні з її невеликою концентрацією в суспензіях. Такі дисперсні системи називають пастами. Наприклад, вам добре відомі з повсякденного життя зубні, косметичні, гігієнічні та ін.
аерозолі- це Грубодисперсні системи, в яких дисперсійним середовищем є повітря, а дисперсною фазою можуть бути крапельки рідини (хмари, веселка, випущений з балончика лак для волосся або дезодорант) або частки твердої речовини (пилова хмара, смерч) (рис. 16).

Мал. 16. Приклади грубодисперсних систем з твердою

Дисперсною фазою: а - суспензія - будівельний розчин;
б - аерозоль - пилова буря
Колоїдні системи. Колоїдні системи займають проміжне положення між грубодисперсними системами і істинними розчинами. Вони широко поширені в природі. Грунт, глина, природні води, багато мінералів, в тому числі і деякі дорогоцінні камені, - все це колоїдні системи.
Велике значення мають колоїдні системи для біології та медицини. До складу будь-якого живого організму входять тверді, рідкі та газоподібні речовини, що знаходяться в складному взаємовідносини з навколишнім середовищем. З хімічної точки зору організм в цілому - це дуже складна сукупність багатьох колоїдних систем.
Біологічні рідини (кров, плазма, лімфа, спинномозкова рідина та ін.) Являють собою колоїдні системи, в яких такі органічні сполуки, як білки, холестерин, глікоген і багато інших, знаходяться в колоїдному стані. Чому ж саме йому природа віддає таке перевагу? Ця особливість пов'язана, в першу чергу, з тим, що речовина в колоїдному стані має велику поверхню розділу між фазами, що сприяє кращому протіканню реакцій обміну речовин.
Л а б о р а т о р н и й о п и т. У пластиковий стакан насипте столову ложку крохмалю. Поступово додавайте теплої води і ретельно розтирайте суміш ложкою. Не можна перелити води, суміш повинна бути густою. Столову ложку отриманого колоїдного розчину налийте на долоню і доторкніться пальцем іншої руки. Суміш твердне. Якщо ви приберете палець, суміш знову стає рідкою.
Колоїди під тиском можуть змінювати свій стан. В результаті тиску пальця на приготований колоїд частинки крохмалю з'єднуються один з одним, і суміш стає твердою. Коли тиск слабшає, суміш повертається в первинний рідкий стан.

Колоїдні системи підрозділяють на золі (колоїдні розчини) і гелі (холодці).
Більшість біологічних рідин клітини (вже згадані цитоплазма, ядерний сік - каріоплазма, вміст вакуолей) і живого організму в цілому є колоїдними розчинами (золями).
Для золів характерне явище коагуляції, тобто злипання колоїдних частинок і випадання їх в осад. При цьому колоїдний розчин перетворюється в суспензію або гель. Деякі органічні колоїди коагулюють при нагріванні (яєчний білок, клеї) або при зміні кислотно-основної середовища (травні соки).
гелі- це колоїдні системи, в яких частинки дисперсної фази утворюють просторову структуру.
Гелі - це дисперсні системи, які зустрічаються вам у повсякденному житті (схема 2).
схема 2
Класифікація гелів


Згодом структура гелів порушується - з них виділяється рідина. Відбувається синерезис - мимовільне зменшення обсягу гелю, що супроводжується відділенням рідини. Синерезис визначає терміни придатності харчових, медичних і косметичних гелів. Дуже важливий біологічний синерезис при приготуванні сиру, сиру. У теплокровних тварин є процес, який називається згортання крові: під дією специфічних факторів розчинний білок крові фібриноген перетворюється на фібрин, згусток якого в процесі синерезиса ущільнюється і закупорює ранку. Якщо згортання крові утруднене, то говорять про можливість захворювання людини на гемофілію. Як ви знаєте з курсу біології, носіями гена гемофілії є жінки, а хворіють нею чоловіки. Добре відомий історичний династичний приклад: царствующая більше 300 років російська династія Романових страждала цим захворюванням.
За зовнішнім виглядом справжні і колоїдні розчини важко відрізнити один від одного. Щоб це зробити, використовують ефект Тиндаля - освіту конуса «світиться доріжки» при пропущенні через колоїдний розчин променя світла (рис. 17). Частинки дисперсної фази золю відображають своєю поверхнею світло, а частки істинного розчину - немає. Аналогічний ефект, але тільки для аерозольного, а не рідкого колоїду, ви можете спостерігати в кінотеатрі під час проходження променя світла від кіноапарата через запилене повітря залу для глядачів.



Мал. 17. Ефект Тиндаля дозволяє візуально відрізнити
істинний розчин (в правому стакані) від колоїдного
(В лівому стакані)


? 1. Що таке дисперсні системи? ДисперсійнаСереда? Дисперсна фаза?
2. Як класифікують дисперсні системи по агрегатному стані середовища і фази? Наведіть приклади.
3. Чому повітря, природний газ і справжні розчини не належать до дисперсних систем?
4. Як поділяються Грубодисперсні системи? Назвіть представників кожної групи і вкажіть їх значення.
5. Як поділяються тонкодисперсні системи? Назвіть представників кожної групи і вкажіть їх значення.
6. На які підгрупи можна розділити гелі? Чим визначається термін придатності косметичних, медичних і харчових гелів?
7. Що таке коагуляція? Чим вона може бути викликана?
8. Що таке синерезис? Чим він може бути викликаний?
9. Чому природа як носій еволюції обрала саме колоїдні системи?
10. Приготуйте повідомлення на тему «Естетична, біологічна і культурна роль колоїдних систем в житті людини» з використанням ресурсів Інтернету.
11. Про які дисперсних системах йдеться в невеликому вірші М. Цвєтаєвої?
Відніміть перли - залишаться сльози,
Відніміть злато - залишаться листя
Осіннього клена, відніміть пурпур -
Чи залишиться кров.

розділи: хімія

клас: 11

Вивчивши тему уроку, ви дізнаєтеся:

  • що таке дисперсні системи?
  • якими бувають дисперсні системи?
  • якими властивостями володіють дисперсні системи?
  • значення дисперсних систем.

Чисті речовини в природі зустрічаються дуже рідко. Кристали чистих речовин - цукру або кухонної солі, наприклад, можна отримати різного розміру - великі і дрібні. Який би не був розмір кристалів, всі вони мають однакову для даного речовина внутрішню структуру - молекулярну або іонну кристалічну решітку.

У природі найчастіше зустрічаються суміші різних речовин. Суміші різних речовин в різних агрегатних станах можуть утворювати гетерогенні і гомогенні системи. Такі системи ми будемо називати дисперсними.

Дисперсної називається система, що складається з двох або більше речовин, причому одне з них у вигляді дуже маленьких частинок рівномірно розподілено в обсязі іншого.

Речовина розпадається на іони, молекули, атоми, значить "дробиться" на найдрібніші частинки. "Дроблення"\u003e диспергування, тобто речовини диспергируют до різних розмірів частинок видимих \u200b\u200bі невидимих.

Речовина, яка присутня в меншій кількості, диспергирует і розподілено в обсязі іншого, називають дисперсною фазою. Вона може складатися з декількох речовин.

Речовина, присутня в більшій кількості, в обсязі якого розподілена дисперсна фаза, називають дисперсним середовищем. Між нею і частинками дисперсної фази існує поверхню розділу, тому дисперсні системи називаються гетерогенними (неоднорідними).

І дисперсне середовище, і дисперсну фазу можуть представляти речовини, що знаходяться в різних агрегатних станах - твердому, рідкому і газоподібному.

Залежно від поєднання агрегатного стану дисперсної середовища і дисперсної фази можна виділити 9 видів таких систем.

Таблиця
Приклади дисперсних систем

дисперсійнаСереда дисперсна фаза Приклади деяких природних і побутових дисперсних систем
газ газ Завжди гомогенна суміш (повітря, природний газ)
рідина Туман, попутний газ з крапельками нафти, карбюраторних суміш в двигунах автомобілів (крапельки бензину в повітрі), аерозолі
тверда речовина Пилу в повітрі, дими, зміг, самуми (пилові і піщані бурі), аерозолі
рідина газ Шипучі напої, піни
рідина Емульсії. Рідкі середовища організму (плазма крові, лімфа, травні соки), рідкий вміст клітин (цитоплазма, каріоплазма)
тверда речовина Золі, гелі, пасти (киселі, холодці, клеї). Річковий і морський мул, зважені у воді; будівельні розчини
тверда речовина газ Сніговий наст з бульбашками повітря в ньому, грунт, текстильні тканини, цегла і кераміка, поролон, пористий шоколад, порошки
рідина Вологий грунт, медичні та косметичні засоби (мазі, туш, помада і т. Д.)
тверда речовина Гірські породи, кольорове скло, деякі сплави

За величиною частинок речовин, що складають дисперсну фазу, дисперсні системи поділяються на грубодисперсні (Суспензії) з розмірами частинок більше 100 нм і тонкодисперсні (Колоїдні розчини або колоїдні системи) з розмірами частинок від 100 до 1 нм. Якщо ж речовина роздроблене до молекул або іонів розміром менше 1 нм, утворюється гомогенна система - розчин. Вона однорідна, поверхні розділу між частинками і середовищем немає.

Дисперсні системи і розчини дуже важливі в повсякденному житті і в природі. Судіть самі: без нільського мулу не відбулася б велика цивілізація Стародавнього Єгипту; без води, повітря, гірських порід і мінералів взагалі б не існувала жива планета - наш спільний дім - Земля; без клітин не було б живих організмів і т.д.

зваживши

Суспензії - це дисперсні системи, в яких розмір частки фази понад 100 нм. Це непрозорі системи, окремі частинки яких можна помітити неозброєним оком. Дисперсна фаза і дисперсная середовище легко розділяються відстоюванням, фільтруванням. Такі системи поділяються на:

  1. емульсії (і середовище, і фаза - нерозчинні одна в одній рідини). З води і масла можна приготувати емульсію тривалим струшуванням суміші. Це добре відомі вам молоко, лімфа, водоемульсійні фарби і т.д.
  2. суспензії(Середовище - рідина, фаза - нерозчинний в ній тверда речовина) .Щоб приготувати суспензію, треба речовина подрібнити до тонкого порошку, висипати в рідину і добре збовтати. Згодом частка випадуть на дно посудини. Очевидно, чим менше частки, тим довше буде зберігатися суспензія. Це будівельні розчини, зважений у воді річкової і морської мул, жива суспензія мікроскопічних живих організмів в морській воді - планктон, яким харчуються гіганти - кити, і т.д.
  3. аерозолі суспензії в газі (наприклад, в повітрі) дрібних частинок рідин або твердих речовин. Розрізняються пилу, дими, тумани. Перші два види аерозолів являють собою суспензії твердих частинок в газі (більші частки в пилях), останній - суспензія крапельок рідини в газі. Наприклад: туман, грозові хмари - суспензія в повітрі крапельок води, дим - дрібних твердих частинок. А зміг, що висить над найбільшими містами світу, також аерозоль з твердої і рідкої дисперсної фазою. Жителі населених пунктів поблизу цементних заводів страждають від завжди висить у повітрі найтоншої цементного пилу, що утворюється при розуміли цементної сировини і продукту його випалу - клінкеру. Дим заводських труб, смоги, дрібні крапельки слини, що вилітають з рота хворого на грип, також шкідливі аеролозі. Аерозолі грають важливу роль в природі, побуті і виробничій діяльності людини. Скупчення хмар, обробка полів хімікатами, нанесення лакофарбових покриттів за допомогою пульверизатора, лікування дихальних шляхів (інгаляція) - приклади тих явищ і процесів, де аерозолі приносять користь. Аерозолі - тумани над морським прибоєм, поблизу водоспадів і фонтанів, що виникає в них веселка приносить людині радість, естетичне задоволення.

Для хімії найбільше значення мають дисперсні системи, в яких середовищем є вода і рідкі розчини.

Природна вода завжди містить розчинені речовини. Природні водні розчини беруть участь в процесах ґрунтоутворення і забезпечують рослини поживними речовинами. Складні процеси життєдіяльності, що відбуваються в організмах людини і тварин, також протікають в розчинах. Багато технологічних процесів в хімічній та інших галузях промисловості, наприклад отримання кислот, металів, паперу, соди, добрив, протікають в розчинах.

колоїдної системи

Колоїдні системи (в перекладі з грецького "колла" - клей, "еідос" вид клееподобной) це такі дисперсні системи, в яких розмір часток фази від 100 до 1 нм. Ці частинки не видно неозброєним оком, і дисперсна фаза і дисперсная середовище в таких системах відстоюванням поділяються насилу.

З курсу загальної біології вам відомо, що частки такого розміру можна виявити за допомогою ультрамікроскопа, в якому використовується принцип розсіювання світла. Завдяки цьому колоїдна частка в ньому здається яскравою крапкою на темному тлі.

Їх підрозділів на золі (колоїдні розчини) і гелі (холодці).

1. Колоїдні розчини, або золі. Це більшість рідин живої клітини (цитоплазма, ядерний сік - каріоплазма, вміст органоїдів і вакуолей). І живого організму в цілому (кров, лімфа, тканинна рідина, травні соки і т.д.) Такі системи утворюють клеї, крохмаль, білки, деякі полімери.

Колоїдні розчини можуть бути отримані в результаті хімічних реакцій; наприклад, при взаємодії розчинів силікатів калію або натрію ( "розчинного скла") з розчинами кислот утворюється колоїдний розчин кремнієвої кислоти. Золь утворюється і при гідролізі хлориду заліза (III) в гарячій воді.

Характерна властивість колоїдних розчинів - їх прозорість. Колоїдні розчини зовні схожі на справжні розчини. Їх відрізняють від останніх по утворюється "світиться доріжці" - конусу при пропущенні через них променя світла. Це явище називають ефектом Тиндаля. Більші, ніж в істинному розчині, частинки дисперсної фази золю відбивають світло від своєї поверхні, і спостерігач бачить в посудині з колоїдним розчином світиться конус. В істинному розчині він не утворюється. Аналогічний ефект, але тільки для аерозольного, а не рідкого колоїду, ви можете спостерігати в лісі і в кінотеатрах при проходженні променя світла від кіноапарата через повітря кінозалу.

Пропускання променя світла через розчини;

а - істинний розчин хлориду натрію;
б - колоїдний розчин гідроксиду заліза (III).

Частинки дисперсної фази колоїдних розчинів часто не осідають навіть при тривалому зберіганні через безперервні зіткнень з молекулами розчинника за рахунок теплового руху. Вони не злипаються і при зближенні один з одним через наявність на їх поверхні однойменних електричних зарядів. Це пояснюється тим, що речовини в колоїдному, тобто, в мелкораздробленном, стані володіють великою поверхнею. На цій поверхні адсорбуються або позитивно, або негативно заряджені іони. Наприклад, кремнієва кислота адсорбує негативні іони SiO 3 2-, яких в розчині багато внаслідок дисоціації силікату натрію:

Частинки ж з однойменними зарядами взаємно відштовхуються і тому не злипаються.

Але за певних умов може відбуватися процес коагуляції. При кип'ятінні деяких колоїдних розчинів відбувається десорбція заряджених іонів, тобто колоїдні частинки втрачають заряд. Починають укрупнюватися і осідають. Теж саме спостерігається при Прилив будь-якого електроліту. В цьому випадку колоїдна частка притягує до себе протилежно заряджений іон і її заряд нейтралізується.

Коагуляція - явище злипання колоїдних частинок і випадання їх в осад - спостерігається при нейтралізації зарядів цих частинок, коли в колоїдний розчин додають електроліт. При цьому розчин перетворюється в суспензію або гель. Деякі органічні колоїди коагулюють при нагріванні (клей, яєчний білок) або при зміні кислотно-лужного середовища розчину.

2. Гелі або холодці представляють собою драглисті опади, які утворюються при коагуляції золів. До них відносять велику кількість полімерних гелів, настільки добре відомі вам кондитерські, косметичні та медичні гелі (желатин, холодець, мармелад, торт "Пташине молоко") і звичайно ж безліч природних гелів: мінерали (опал), тіла медуз, хрящі, сухожилля , волосся, м'язова і нервова тканини і т.д. Історію розвитку на Землі можна одночасно вважати історією еволюції колоїдного стану речовини. Згодом структура гелів порушується (відшаровується) - з них виділяється вода. Це явище називають синерезисом.

Виконайте лабораторні досліди по темі (групова робота, в групі з 4 людини).

Вам виданий зразок дисперсної системи. Ваше завдання: визначити яка дисперсна система вам видана.

Видано учням: розчин цукру, розчин хлородиєну заліза (III), суміш води і річкового піску, желатин, розчин хлориду алюмінію, розчин кухонної солі, суміш води і рослинного масла.

Інструкція по виконанню лабораторного досвіду

  1. Розгляньте уважно виданий вам зразок (зовнішній опис). Заповніть графу № 1 таблиці.
  2. Перемішайте дисперсних систем. Поспостерігайте за здатністю осідати.

Осідає або розшаровується протягом кілька хвилин або насилу протягом тривалого часу, або не осідають. Заповніть графу № 2 таблиці.

Якщо ви не спостерігаєте осадження частинок, досліджуйте його на процес коагуляції. Відлийте трохи розчину в дві пробірки і додайте в одну 2-3 краплі жовтої кров'яної солі і в іншу 3-5 крапель лугу, що спостерігаєте?

  1. Пропустіть дисперсних систем через фільтр. Що спостерігаєте? Заповніть графу № 3 таблиці. (Відфільтруйте трохи в пробірку).
  2. Пропустіть через розчин промінь світла ліхтарика на тлі темної паперу. Що спостерігаєте? (Можна спостерігати ефект Тиндаля)
  3. Зробіть висновок: що це за дисперсна система? Що є дисперсною середовищем? Що є дисперсною фазою? Які розміри частинок в ньому? (Графа №5).
Сінквейн("Сінквейн" -від фр. слова, що означає "п'ять") - це вірш з 5 рядків по певній темі. для твори сінквейна дається 5 хвилин, після чого написані вірші можна озвучити і обговорити в парах, групах або на всю аудиторію.

Правила написання сінквейна:

  1. У першому рядку одним словом (зазвичай іменником) називається тема.
  2. Другий рядок - це опис цієї теми двома прикметниками.
  3. Третій рядок - це три дієслова (або дієслівні форми), які називають найхарактерніші дії предмета.
  4. Четвертий рядок - це фраза з чотирьох слів, що показує особисте ставлення до теми.
  5. Останній рядок - це синонім теми, що підкреслює її суть.

Літо 2008 р Відень. Шенбрунн.

Літо 2008 р Нижегородська область.

Хмари і їх роль в житті людини

Вся навколишня природа - організми тварин і рослин, гідросфера і атмосфера, земна кора і надра являють собою складну сукупність безлічі різноманітних і різнотипних грубодисперсних і колоїдних систем.
Розвиток колоїдної хімії пов'язане з актуальними проблемами різних областей природознавства і техніки.
На представленій зображенні представлені хмари - один з видів аерозолів колоїдних дисперсних систем. У вивченні атмосферних опадів метеорологія спирається на вчення про аеродисперсних системах.
Хмари нашої планети є такі ж живі суті, як вся природа, яка нас оточує. Вони мають величезне значення для Землі, так як є інформаційними каналами. Адже хмари складаються з капілярної субстанції води, а вода, як відомо, дуже хороший накопичувач інформації. Кругообіг води в природі призводить до того, що інформація про стан планети і настрої людей накопичується в атмосфері, і разом з хмарами пересувається по всьому простору Землі.
Хмари - дивовижний витвір природи, яке приносить людині радість, естетичне задоволення.

Краснова Марія,
11-й «Б» клас

Р.S.
Величезне спасибі Першин О.Г., вчителю хімії МОУ гімназія "Дмитров", на уроці працювали зі знайденою презентацією, і вона доповнювалася нашими прикладами.

Чисті речовини в природі зустрічаються дуже рідко. Суміші різних речовин в різних агрегатних станах можуть утворювати гетерогенні і гомогенні системи - дисперсні системи і розчини.

Те речовина, яка присутня в меншій кількості і розподілено в обсязі іншого, називають дисперсною фазою. Вона може складатися з декількох речовин.

Речовина, присутня в більшій кількості, в обсязі якого розподілена дисперсна фаза, називають дисперсійним середовищем. Між нею і частинками дисперсної фази існує поверхню розділу, тому дисперсні системи називають гетерогенними (неоднорідними).

І дисперсійне середовище, і дисперсну фазу можуть представляти речовини, що знаходяться в різних агрегатних станах - твердому, рідкому і газоподібному.

Залежно від поєднання агрегатного стану дисперсійного середовища і дисперсної фази можна виділити 8 видів таких систем (табл. 11).

Таблиця 11
Приклади дисперсних систем


За величиною частинок речовин, що складають дисперсну фазу, дисперсні системи ділять на Грубодисперсні (суспензії) з розмірами частинок більше 100 нм і тонкодисперсні (колоїдні розчини або колоїдні системи) з розмірами частинок від 100 до 1 нм. Якщо ж речовина роздроблене до молекул або іонів розміром менше 1 нм, утворюється гомогенна система - розчин. Вона однорідна (гомогенна), поверхні розділу між частинками дисперсної фази і середовищем немає.

Уже побіжне знайомство з дисперсними системами і розчинами показує, наскільки вони важливі в повсякденному житті і в природі (див. Табл. 11).

Судіть самі: без нільського мулу не відбулася б велика цивілізація Стародавнього Єгипту; без води, повітря, гірських порід і мінералів взагалі б не існувала жива планета - наш спільний дім - Земля; без клітин не було б живих організмів і т. д.

Класифікація дисперсних систем і розчинів представлена \u200b\u200bна схемі 2.

схема 2
Класифікація дисперсних систем і розчинів

суспензії

Суспензії - це дисперсні системи, в яких розмір часток фази понад 100 нм. Це непрозорі системи, окремі частинки яких можна помітити неозброєним оком. Дисперсна фаза і дисперсійне середовище легко розділяються відстоюванням. Такі системи поділяють на три групи:

  1. емульсії (і середовище, і фаза - нерозчинні одна в одній рідини). Це добре відомі вам молоко, лімфа, водоемульсійні фарби і т. Д .;
  2. суспензії (середа - рідина, а фаза - нерозчинний в ній тверда речовина). Це будівельні розчини (наприклад, «вапняне молоко» для побілки), зважений у воді річкової і морської мул, жива суспензія мікроскопічних живих організмів в морській воді - планктон, яким харчуються гіганти кити, і т. Д .;
  3. аерозолі - суспензії в газі (наприклад, в повітрі) дрібних частинок рідин або твердих речовин. Розрізняють пилу, дими, тумани. Перші два види аерозолів являють собою суспензії твердих частинок в газі (більші частки в пилях), останній - суспензія дрібних крапельок рідини в газі. Наприклад, природні аерозолі: туман, грозові хмари - суспензія в повітрі крапельок води, дим - дрібних твердих частинок. А зміг, що висить над найбільшими містами світу, також аерозоль з твердої і рідкої дисперсної фазою. Жителі населених пунктів поблизу цементних заводів страждають від завжди висить у повітрі найтоншої цементного пилу, що утворюється при розуміли цементної сировини і продукту його випалу - клінкеру. Аналогічні шкідливі аерозолі - пилу - є і в містах з металургійними виробництвами. Дим заводських труб, смоги, дрібні крапельки слини, що вилітають з рота хворого на грип, також шкідливі аерозолі.

Аерозолі грають важливу роль в природі, побуті і виробничій діяльності людини. Скупчення хмар, обробка полів хімікатами, нанесення лакофарбових покриттів за допомогою пульверизатора, розпорошення палива, вироблення сухих молочних продуктів, лікування дихальних шляхів (інгаляція) - приклади тих явищ і процесів, де аерозолі приносять користь.

Аерозолі - тумани над морським прибоєм, поблизу водоспадів і фонтанів, що виникає в них веселка приносить людині радість, естетичне задоволення.

Для хімії найбільше значення мають дисперсні системи, в яких середовищем є вода.

колоїдні системи

Колоїдні системи - це такі дисперсні системи, в яких розмір часток фази від 100 до 1 нм. Ці частинки не видно неозброєним оком, і дисперсна фаза і дисперсійне середовище в таких системах відстоюванням поділяються насилу.

Їх поділяють на золі (колоїдні розчини) і гелі (холодці).

1. Колоїдні розчини, або золі. Це більшість рідин живої клітини (цитоплазма, ядерний сік - каріоплазма, вміст органоїдів і вакуолей) і живого організму в цілому (кров, лімфа, тканинна рідина, травні соки, гуморальні рідини і т. Д.). Такі системи утворюють клеї, крохмаль, білки, деякі полімери.

Колоїдні розчини можуть бути отримані в результаті хімічних реакцій; наприклад, при взаємодії розчинів силікатів калію або натрію ( «розчинного скла») з розчинами кислот утворюється колоїдний розчин кремнієвої кислоти. Золь утворюється і при гідролізі хлориду заліза (III) в гарячій воді. Колоїдні розчини зовні схожі на справжні розчини. Їх відрізняють від останніх по утворюється «світиться доріжці» - конусу при пропущенні через них променя світла. Це явище називають ефектом Тиндаля. Більші, ніж в істинному розчині, частинки дисперсної фази золю відбивають світло від своєї поверхні, і спостерігач бачить в посудині з колоїдним розчином світиться конус. В істинному розчині він не утворюється. Аналогічний ефект, але тільки для аерозольного, а не рідкого колоїду, ви можете спостерігати в кінотеатрах при проходженні променя світла від кіноапарата через повітря кінозалу.

Частинки дисперсної фази колоїдних розчинів часто не осідають навіть при тривалому зберіганні через безперервні зіткнень з молекулами розчинника за рахунок теплового руху. Вони не злипаються і при зближенні один з одним через наявність на їх поверхні однойменних електричних зарядів. Але за певних умов може відбуватися процес коагуляції.

коагуляція - явище злипання колоїдних частинок і випадання їх в осад - спостерігається при нейтралізації зарядів цих частинок, коли в колоїдний розчин додають електроліт. При цьому розчин перетворюється в суспензію або гель. Деякі органічні колоїди коагулюють при нагріванні (клей, яєчний білок) або при зміні кислотно-лужного середовища розчину.

2. Друга підгрупа колоїдних систем - це гелі, або холодці у представляють собою драглисті опади, які утворюються при коагуляції золів. До них відносять велику кількість полімерних гелів, настільки добре відомі вам кондитерські, косметичні та медичні гелі (желатин, холодець, желе, мармелад, торт-суфле «Пташине молоко») і звичайно ж безліч природних гелів: мінерали (опал), тіла медуз , хрящі, сухожилля, волосся, м'язова і нервова тканини і т. д. Історію розвитку життя на Землі можна одночасно вважати історією еволюції колоїдного стану речовини. Згодом структура гелів порушується - з них виділяється вода. Це явище називають синерезисом.

переглядів

Зберегти в Однокласники зберегти ВКонтакте