Основные понятия и определения. Все дисперсные системы условно делятся на лиофильные – получаемые самопроизвольным диспергированием и термодинамически устойчивые и лиофобные дисперсные

Все дисперсные системы условно делятся на лиофильные – получаемые самопроизвольным диспергированием и термодинамически устойчивые и лиофобные дисперсные системы – термодинамические
неустойчивые. Несмотря на термодинамическую неустойчивость (), многие лиофобные дисперсные системы оказываются устойчивыми кинетически, не изменяясь заметно с течение некоторого времени (иногда десятилетиями). Рассмотрим причины такого поведения лиофобных дисперсных систем.

Устойчивость дисперсной системы – неизменность во времени ее основных параметров: дисперсности и равновесного распределения дисперсной фазы в дисперсионной среде.

Проблема устойчивости дисперсных систем является одной из важнейших в коллоидной химии. В одних случаях необходимо обеспечить предельно высокую устойчивость дисперсных систем (при получении аэрозольных препаратов, связующих материалов), в других – разрушить дисперсную систему (получение осадков, ликвидация кислотных туманов, очистка сточных вод). Устойчивость является проблемой «жизни и смерти» дисперсной системы и она должна быть управляемой.

Различают два вида устойчивости (по Пескову): агрегативную и седиментационную (кинетическую).

1. Агрегативная устойчивость – способность частиц дисперсной фазы оказывать сопротивлению их слипанию и тем самым удерживать определенную степень дисперсности (способность сохранять размер дисперсной фазы).

Решающим фактором в агрегативной устойчивости дисперсной системы является степень дисперсности частиц дисперсной фазы: чем она выше (чем меньше размер частиц), чем больше энергия их броуновского движения, тем выше агрегативная устойчивость. При нарушении агрегативной устойчивости происходит нарушение седиментационной устойчивости.

2. Седиментационная устойчивость – устойчивость дисперсной фазы по отношению к силе тяжести (способность дисперсной системы сохранять равномерное распределение частиц дисперсной фазы по объему дисперсионной среды).

Примером лиофобной дисперсной системы могут служить сточные воды. Сточные воды наряду с грубодисперсными (5–10 мкм) фракциями, удаляемых механическими способами в результате потери седиментационной устойчивости содержатся высокодисперсные фракции. В основе некоторых методов очистки сточных вод от высокодисперсных фракций загрязнений лежит явление потери агрегативной устойчивости в результате объединения частиц под влиянием специально вводимых коагулянтов и флокулянтов, добавление которых приводит к потере седиментационной устойчивости.

Нарушение седиментационной устойчивости может быть вызвано оседанием (седиментацией) частиц под действием их силы тяжести, приводящей к оседанию (или всплыванию) частиц дисперсной фазы. Это особенно характерно для грубодисперсных систем.