ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Природа коллоидных систем из "Коллоидная химия" Коллоидная химия, как указывалось выше, изучает свойства систем с крупными частицами. С учетом исторического развития коллоидной химии можно дать следующее более точное определение предмета коллоидной химии. [c.14] Коллоидная химия—это физико-химия гетерогенных высокодисперсных систем и высокомолекулярных систем. [c.14] Как видно из определения, к коллоидным системам относятся два основных типа систем. Первому типу — гетерогенным высокодисперсным системам — соответствует первый указанный ранее тип укрупнения частиц путем образования трехмерных и двухмерных структур в инертной среде он характеризуется наличием развитой поверхности раздела. Условие высокодисперсности отделяет коллоидные системы от грубых, быстро оседающих суспензий и порошков с низкой кинетической устойчивостью. Ввиду наличия частиц со свободной поверхностной энергией, коллоидные дисперсные системы являются термодинамически неустойчивыми, потому что стремление этой энергии к уменьшению приводит к агрегации частиц (см. четвертую главу). Частицы не слипаются, т. е. оказываются агрегативно устойчивыми лишь при условии, что на их поверхности за счет свободной поверхностной энергии адсорбируются молекулы или ионы третьего компонента системы или стабилизатора. Однако агрегативная устойчивость этих частиц имеет индуцированный характер, и по истечении достаточного промежутка времени (путем рекристаллизации и др.) процесс слипания неизбежно наступает. [c.15] В этом смысле коллоидные дисперсные системы являются необратимыми системами. Таковы основные черты первого типа коллоидных систем, которые характеризуются, по Пескову, как гетерогенные высокодисперсные системы, обладающие агрегативной устойчивостью только в присутствии стабилизатора. [c.15] Вследствие большой длины молекулярных цепей, коллоидные системы второго типа в ряде отношений отличаются от растворов низкомолекулярных веществ (глава восьмая). Важно, что эти отличия характеризуют те же свойства макромолекул, которые определяют их поведение и в твердых полимерах (глава десятая). Поэтому твердые полимеры изучаются в коллоидной химии наряду с их растворами. Однако в инертной, нерастворяющей среде полимеры образуют дисперсии со свободными поверхностями раздела, которые по своим свойствам относятся к первому типу систем. [c.16] В связи с тем, что устойчивость коллоидных систем в значительной мере связана с их фазовой гетерогенностью или гомогенностью, вопрос об определении фазы в коллоидных системах весьма интересен. Как известно, фаза представляет собой гомогенную часть системы, в пределах которой температура, давление и удельный объем одинаковы и которая отделена от другой фазы поверхностью раздела. Как указывает Ван-дер-Ваальс, с молекулярно-теоретической точки зрения требуется, чтобы фаза содержала очень большое число молекул, оправдывающее применение законов термического равновесия гомогенная фаза должна обладать достаточно большими размерами, чтобы можно было экспериментально определить ее плотность, давление и температуру, а находящееся вблизи поверхности раздела количество вещества должно быть исчезающе мало по сравнению с той частью, которая находится внутри этой фазы. [c.16] Вопрос осложняется в тех случаях, когда частицы в коллоидных системах находятся как бы на грани возникновения или исчезновения фазы, например, в случае критических и самопроизвольных эмульсий (стр. 155), случайных статистических роев и ассоциаций больших молекул, растворов мыл и детергентов (стр. 120), явлений кристаллизации в полимерах (стр. 232) и др. Каргин и Слонимский указывают на возможность расхождения в этих случаях структурных и термодинамических критериев фазового состояния, проявления гомогенности по одним свойствам и гетерогенности — по другим. Однако эти интересные вопросы еще являются предметом научного обсуждения. [c.17] Таким образом, при изучения коллоилтои химии необходимо, с одной стороны, учитывать принципиальные различия в природе устойчивости между основными типами коллоидных систем, а, с другой стороны, сложную картину влияния ряда факторов — гибкости или жесткости структурных элементов, размеров и формы частиц, условий адсорбционного равновесия и др., определяющих многообразные свойства коллоидных систем, их общность и различия, но не сводящихся только к проблеме устойчивости. В этом отношении сравнительное изучение коллоидных систем способствует углубленному пониманию их характерных особенностей подобно тому, как это достигается при изучении организмов методами сравнительной анатомии и физиологии. [c.19] мы дали общую характеристику основных особенностей коллоидных систем в качестве введения к изучению последующих глав однако этот раздел в известной мере рассчитан на повторный просмотр после окончания курса, В заключение отметим, что коллоидная химия изучает закономерности систем с крупными комплексами молекул, связанных между собой разнообразными химическими связями или силами межмоле-кулярного взаимодействия эти закономерности еще лежат в пределах химической формы движения. Следующей ступенью являются системы сложных молекул, связанных между собой уже не только различными силами взаимодействия, но и упорядоченной последовательностью химических превращений, — системы, изучаемые биохимией. [c.19] Вернуться к основной статье