Поверхностные явления и дисперсные системы

Скачать в pdf «Поверхностные явления и дисперсные системы»
4.2. Эмульсии


Эмульсии — системы с жидкой дисперсионной средой и жидкой дисперсной фазой. Систему образуют две взаимно нерастворимые жидкости, молекулы которых, как правило, резко различающиеся по полярности. Одна из жидкостей распределена в другой в виде капель. В зависимости от полярности фаз различают прямые эмульсии — дисперсионная среда (обычно вода) более полярна, чем дисперсная фаза, и обратные эмульсии — с менее полярной дисперсионной средой.


В зависимости от соотношения количества фаз бывают разбавленные (дисперсная фаза занимает по объему доли процента), концентрированные (единицы и десятки процентов) и высококонцентрированные. В высококонцентрированных эмульсиях капли дисперсной фазы прижаты друг к другу и разделены тонкими эмульсионными пленками, прямыми или обратными, так что объемная доля дисперсной фазы может достигать 99%. В этом случае эмульсии приобретают свойства геля.


Возможность образования эмульсий, их тип и стабильность определяются поверхностными явлениями на границах раздела фаз и зависят, прежде всего, от наличия в системе эмульгаторов -веществ, облегчающих диспергирование и придающих эмульсиям устойчивость. Эмульгаторы адсорбируются на поверхности капель, снижая межфазное натяжение, создают вокруг капель защитный слой и препятствуют их слиянию (коалесценции). Основные типы эмульгаторов: поверхностно-активные вещества (ПАВ), растворимые высокомолекулярные соединения, высокодисперсные твердые тела.


В отсутствии эмульгаторов наблюдается коалесценция — самопроизвольное укрупнение капель путем слияния более мелких капель, при этом энергия системы понижается вследствие уменьшения поверхности раздела фаз. В конечном итоге может произойти разрушение дисперсной системы, она разделится на две фазы «жидкость-жидкость».


Изменение состава эмульсии или внешние воздействия могут вызвать так называемое обращение фаз — превращение прямой эмульсии в обратную или, наоборот, обратной в прямую.

4.3. Пены


Пены — грубодисперсные высококонцентрированные системы с газовой дисперсной фазой и жидкой или твердой дисперсионной средой. Величина, характеризующая соотношения количества газа и дисперсионной среды называется кратностью пены — отношение объёма пены и раствора, пошедшего на ее образование (~10.. ,103).

Скачать в pdf «Поверхностные явления и дисперсные системы»