Количественные меры раздробленности вещества

Классификации дисперсных систем

1. по размеру частиц дисперсной фазы:

- Грубодисперсные (> 10 мкм): сахар-песок, грунты, туман, капли дождя, вулканический пепел, магма и т. п.

- Среднедисперсные (0,1-10 мкм): эритроциты крови человека, кишечная палочка и т. п.

- Высокодисперсные (1-100 нм): вирус гриппа, дым, муть в природных водах, искусственно полученные золи различных веществ, водные растворы природных полимеров (альбумин, желатин и др.) и т. п.

- Наноразмерные (1-10 нм): молекула гликогена, тонкие поры угля, золи металлов, полученные в присутствии молекул органических веществ, ограничивающих рост частиц, углеродные нанотрубки, магнитные нанонити из железа, никеля и т. п.

Именно размер частиц (линейный размер, а не вес и не число частиц атомов в частице!) является важнейшим количественным показателем дисперсных систем, определяющим их качественные особенности.

Резкое изменение свойств вещества с повышением дисперсности связано с быстрым увеличением суммарной поверхности раздела между частицами и средой. Большая поверхность раздела создает в коллоидных системах большой запас поверхностной энергии Гиббса, который делает коллоидные системы термодинамически неустойчивыми и чрезвычайно реакционноспособными.

1. Характеристический размер частиц – a; [см, м].

Для сферических частиц это диаметр сферы d, для кубических – ребро куба l. Для определения размеров частиц неправильной формы существует несколько способов.

2. Дисперсность (раздробленность) – D.

Это величина, обратная характеристическому размеру частиц: D = 1/ a; [см^-1, м^-1].

3. Удельная поверхность – S_уд.

Это площадь межфазной поверхности, отнесенная к единице объема дисперсной фазы (V) или ее массы (m). Если система состоит из n частиц, то

.