РАЗТВОРИ

(Доц. Георги Велинов)

Дисперсни системи - класификация

Системи от две или повече вещества, в които частиците на едното са равномерно разпределени между чстиците на другото, се наричат дисперсни. Веществото, което се намира в раздробено състояние се нарича диспергирано вещество или още дисперсна фаза, а веществото, в което е разпределено диспергираното вещество се нарича дисперсна среда.

Дисперсна среда е обикновено веществото, чието агрегатно състояние съвпада с агрегатното състояние на системата като цяло (при хетерогенни системи понятието агрегатно състояние е условно). При еднакво агрегатно състояние на двете вещества, за дисперсна среда се приема веществото, което е в по-голямо количество - напр. в дисперсната система въздух дисперсна среда е азотът.

Дисперсните системи биват хомогенни и хетерогенни.

Хомогенни са тези системи, в които не се различават нееднородни частици. Хетерогенни са системите, които се състоят от обособени разнородни части, разделени една от друга с гранична повърхност. Преценката за хомогенност или хетерогенност зависи от уреда, с който се извършва наблюдението. За хомогенни се приемат тези системи, които показват еднородност при наблюдение с ултрамикроскоп.

Фаза е тази хомогенна част на една хетерогенна система, която се отличава с общ състав и свойства и която е отделена от другите части с гранична повърхност - фазова граница. Трябва веднага да се отбележи, че диспергираното вещество и дисперсната среда могат да бъдат в еднакво агрегатно състояние и въпреки това системата да бъде двуфазна. Например системата бензен-вода се състои от две течни вещества, две несмесващи се течности, разделени с фазова граница. Двуфазна може да бъде система, която се състои само от едно вещесто, но в различно агрегатно състояние (например системата лед-вода), в която двете фази имат еднакъв състав, но различни свойства.

Класификацията на дисперсните системи се извършва най-често въз основа на два признака:

1. Агрегатно състояние на диспергираното вещество и на дисперсаната среда;

2. Големина частичките на диспергираното вещесто - така наречената степен на дисперсност.

Когато класификацията е извършена по първия признак - агрегатно състояние, то са възможни 9 типа дисперсни системи, които са представени в следната таблица.

Дисперсни с-ми	Дисперсна фаза	Дисперсна среда	Примери
Газообразни	Газ Течност Твърдо вещество	Газ Газ Газ	Въздух Аерозоли - мъгла Аерозоли - дим
Течни	Газ Течност Твърдо вещество	Течност Течност Течност	Пяна Емулсии - мляко Суспензии - варе- но мляко
Твърди	Газ Течност Твърдо вещество	Твърдо вещество Твърдо вещество Твърдо вещество	Твърди пени - пенопласти Течни включения в кристали Минерали, сплави

Когато класификацията на дисперсните системи се извършва по втория признак - степента на дисперсност, то са възможни три типа дисперсни системи:

• грубо диперсни системи със степен на дисперсност по-голяма от 100 nm (1nm = 10⁹ m). Те са неустойчиви системи и нямат особени свойства и значение.

• колоидно дисперсни системи със степен на дисперсност между 1 и 100 nm, поради което се наричат още микрохетерогенни системи. Това са системи, които са относително устойчиви и притежават много особени свойства и респективно имат много голямо значение. Такива системи представляват болшинството от живите огранизми.

• истински разтвори - това са хомогенни дисперсни системи, в които степента на дисперсност е под 1 nm. Това ще рече, че дисперсната фаза е раздробена до състояние на йони или молекули на нискомолекулни съединения, поради което тези системи или разтвори се наричат още молекулни или йонни разтвори. Истинските разтвори са устойчиви системи. При тях количеството на диспергираното вещество може да се варира в твърде широки граници, без да се наруши хомогенността на системата, т.е. без да се появи нова фаза. Тук диспергираното вещество се нарича разтворено вещество, а дисперсната среда разтворител. Най- голямо значение и разпространение от истинските разтвори имат истинските течни разтвори. Обикновено под термина истиски разтвори се разбират истинските течни разтвори. От своя страна най-голямо значение от разтворите имат водните разтвори, при които разтворител е водата.

Същност на разтварянето

В по-началния етап от развитието на химичната наука се е считало, че не съществува разлика между химичните процеси и процесите на разтварянето. Дори самата химична наука е била определяна като учение за разтворите.