Види колоїдних систем. Поверхнево-активні речовини. Суспензії. Емульсії. Піни, страница 3

Розглядаючи надалі конкретні властивості суспензій, корисно зіставляти їх з аналогічними властивостями колоїдних розчинів, які вивчалися в попередніх розділах колоїдної хімії.

КЛАСИФІКАЦІЯ СУСПЕНЗІЙ

Суспензії розділяються по декількох ознаках.

1.  По природі дисперсійного середовища: органосуспензии (дисперсійна середовищ-органічна рідина) і водні суспензії.

2.  По розмірах часток дисперсної фази: грубі суспензії (d > 10 -2 см), тонкі суспензії (5 • 10-5 < d < 10-2 см), каламуть (1 • 10 < d < 5 • 10-5см).

3.  По концентрації часток дисперсної фази: розведені суспензії (суспензії) і концентровані суспензії (пасти).

У розведених суспензіях частки вільно переміщаються в рідини, зчеплення між частками відсутній і кожна частка кінетично незалежна. Розведені суспензії — це безструктурні системи.

У концентрованих суспензіях (пастах) між частками діють сили, що приводять до утворення певної структури (просторової сітки). Таким чином, концентровані суспензії — це структуровані системи.

Конкретні значення концентраційного інтервалу, у якому починається структуроутворення, індивідуальні й залежать, у першу чергу, від природи фаз, форми часток дисперсної фази, температури, механічних впливів. Механічні властивості розведених суспензій визначаються, головним чином, властивостями дисперсійного середовища, а механічні властивості структурованих систем визначаються, крім того, властивостями дисперсної фази й числом контактів між частками.

Суспензії, так само як і будь-яку іншу дисперсну систему, можна одержати двома групами методів: з боку грубодисперсних систем — диспергаційними методами, з боку справжніх розчинів — конденсаційними методами.

Розглядаючи конкретні методи одержання суспензій, корисно згадати, що суспензії — це суспензії порошків у рідині. Отже, найбільш простим і широко розповсюдженим як у промисловості, так й у побуті методом одержання розведених суспензій є збовтування відповідного порошку в підходящій рідині з використанням різних пристроїв, що перемішують (мішалок, міксерів і т.д.). Для одержання концентрованих суспензій (паст) відповідні порошки розтирають із невеликою кількістю рідини.

Тому що суспензії відрізняються від ліозолей тільки тим, що частки в них на кілька порядків більше, всі методи, які використаються для одержання ліозолей, можна застосовувати й для одержання суспензій. При цьому необхідно, щоб ступінь здрібнювання диспергаційними методами була менше, ніж при одержанні ліозолей. При конденсаційних методах конденсацію необхідно проводити так, щоб утворювалися частки, що мають розміри 10~б-10~2 см. Розмір часток, що утворяться, залежить від співвідношення швидкостей утворення зародків кристалів й їхнього росту. При невеликих ступенях пересичення звичайно утворяться великі частки, при більших — дрібні. Попереднє введення в систему зародків кристалізації приводить до утворення практично монодисперсних суспензій. Зменшення дисперсності може бути досягнуте в результаті ізотермічної перегонки при нагріванні, коли дрібні кристали розчиняються, а за їхній рахунок ростуть великі.

При цьому повинні дотримуватися умови, що обмежують можливості значного розростання й зчеплення часток дисперсної фази. Дисперсність суспензій, що утворяться, можна регулювати також введенням ПАР.

Суспензії очищають від домішок розчинених речовин діалізом, електродіалізом, фільтруванням, центрифугуванням.

Суспензії утворяться також у результаті коагуляції ліозолей. Отже, способи здійснення коагуляції - це одночасно й методи одержання суспензій

Електрокінетичні властивості суспензій подібні до аналогічних властивостей гідро золів й обумовлені утворенням на поверхні часток дисперсної фази подвійного електричного шару й виникненням електрокінетичного потенціалу. Величина дзета-потенціалу в суспензіях такого ж порядку, що й у золях: суспензія кварцу — -44 мВ, суспензія глини — -49 мВ, суспензія плавленого корунду (А120з) — -20,5 мВ, золь сірчистого миш'яку — -90 мВ, золь гідроксиду заліза (III) — +52 мВ.