Скорость звука в различных средах. Волновое уравнение, его решения для плоской волны, волновое число, удельное акустическое сопротивление. Испарение капель в неподвижном газе, не содержащем пара, страница 15

Жидкая

Пены

Эмульсии,

гели

Суспензии,

золи

Твёрдая

Ксерогели: пенистые материалы, сорбенты

Жидкие включения в твёрдых телах (кристаллах)

Твёрдые золи

(рубиновое стекло)

2.1.2. Общие свойства дисперсных систем.

Дисперсные системы обладают особыми свойствами:

n большой поверхностью контакта фаз,

n избытком свободной энергии,

n повышенной химической активностью,

n неустойчивостью.

Большая поверхность контакта фаз - как следствие - высокая скорость тепловых, массообменных и химических процессов.

Избыток свободной энергии поверхностного слоя на границе раздела фаз обусловлен различием взаимодействий между молекулами в обоих фазах - как следствие - капиллярные явления, когезия (сцепление), адгезия (прилипание), повышение растворимости, повышение давления насыщения паров, высокие абсорбционные свойства (абсорбционные явления повышают устойчивость дисперсных систем). Эти явления реализуются в гетерогенном катализе, порошковой металлургии и т.д.

Повышенная химическая активность, а также биологическая активность, как следствие избытка свободной энергии и повышенной активности поверхностного слоя раздела фаз.

Неустойчивость дисперсных систем проявляется в изменении концентрации и дисперсного состава, обусловленных оседанием за счёт седиментации и диффузии частиц, коагуляции, испарения и конденсационного роста частиц. Наиболее устойчивыми являются системы с твёрдой дисперсионной средой, аэрозоли (дисперсные системы с газовой дисперсионной средой) наименее устойчивы.

Свойства дисперсных систем существенно зависят от размера и концентрации дисперсной фазы, а также от вида и свойств дисперсионной среды.

30.Характеристики дисперсных систем: удельная поверхность, дисперсность, дисперсный состав.

Основными характеристиками дисперсных систем являются: удельная поверхность (поверхность единицы объёма дисперсной фазы),  дисперсность (характеристики, определяющие  размеры частиц дисперсной фазы) и концентрация дисперсной фазы в дисперсионной среде. Кроме того важными характеристиками дисперсных систем являются: пористость (для систем с твёрдой дисперсионной средой), функция, учитывающая увеличение сопротивления движению частицам другими частицами, плотность и вязкость дисперсной среды и её компонентов.

2.2.1. Удельная поверхность

,    где:  - удельная поверхность,  - площадь поверхности всех частиц,    - объём всех частиц. Для шаровой частицы: , , где  - диаметр шаровой частицы. Тогда для дисперсной системы, состоящей из одинаковы шаровых частиц  . В действительности дисперсные системы не всегда состоят из шаровых частиц и практически никогда не состоят из частиц одинакового размера, поэтому определение удельной поверхности расчётным путем в действительности существенно сложнее и определяется обычно косвенными способами. Сферические частицы характерны для газовой и жидкой дисперсных фаз, форма частиц твёрдой дисперсной фазы может быть самой разнообразной - от сферической до нитеобразной.

2.2.2. Дисперсность

Классификация по дисперсности:

n Грубодисперсные 100 -1000 мкм (10^-3 - 10^-4 м),

n Средне дисперсные  1.0 - 100 мкм (10^-4 - 10^-6 м),

n Высокодисперсные  0.01 - 1.0 мкм ( 10^-6 - 10^-8 м),

n Коллоидные  10^-2 - 10^-3 мкм (10^-8 - 10^-9 м).

Для сведения: порядок размера макромолекул 10^-6 мкм (10^-9 м), размера молекул 10^-7 мкм (10^-10 м).

Дисперсная система, состоящая из частиц приблизительно одинакового размера называется монодисперсной, а если дисперсная система состоит из частиц различного размера, то такая система полидисперсная. Обычно мы имеем дело с полидисперсными системами. Дисперсность полидисперсных систем характеризуют: минимальным размером частиц , максимальным размером  и средними размерами . Наиболее часто употребляются:

n  средне счетный диаметр                               ,