Дисперсные системы
🧪 Химия · 11 класс
Что такое дисперсные системы
Дисперсная система — это система, состоящая из двух или более веществ, одно из которых (дисперсная фаза) в виде мелких частиц распределено в другом (дисперсионной среде). Большинство реальных смесей вокруг нас — воздух, молоко, кровь, почва, туман, дым, кремы — именно дисперсные системы. Чистые вещества в природе встречаются редко, поэтому понимание дисперсных систем важно и для химии, и для биологии, и для техники.
Классификация по размеру частиц
Главный признак классификации — размер частиц дисперсной фазы. По этому признаку выделяют три большие группы.
- Грубодисперсные системы — частицы крупнее 100 нанометров, видны в обычный микроскоп, а со временем оседают под действием силы тяжести. К ним относятся суспензии (твёрдое в жидкости, например глина в воде) и эмульсии (жидкость в жидкости, например масло в воде).
- Коллоидные системы — частицы размером от 1 до 100 нанометров. Они не оседают и не видны в обычный микроскоп, проходят сквозь бумажный фильтр, но задерживаются особыми мембранами. Примеры — золи, гели, аэрозоли.
- Истинные растворы — частицы меньше 1 нанометра, то есть отдельные молекулы и ионы. Система абсолютно однородна, прозрачна и не рассеивает свет.
Классификация по агрегатному состоянию
| Среда | Фаза | Название | Пример |
|---|---|---|---|
| Газ | Жидкость или твёрдое | Аэрозоль | Туман, дым |
| Жидкость | Газ | Пена | Мыльная пена |
| Жидкость | Жидкость | Эмульсия | Молоко |
| Жидкость | Твёрдое | Золь, суспензия | Краска, ил в воде |
| Твёрдое | Твёрдое | Твёрдый золь | Сплавы, цветное стекло |
Особое свойство коллоидов
Коллоидные растворы рассеивают свет: при прохождении луча через коллоид сбоку виден светящийся конус — эффект Тиндаля. В истинном растворе такого конуса нет, потому что отдельные молекулы и ионы слишком малы, чтобы рассеивать свет. Это самый простой способ отличить коллоид от истинного раствора.
луч света + коллоид -> видимый светящийся след (конус Тиндаля)
Коллоидные системы играют огромную роль в живой природе. Цитоплазма клетки, кровь, лимфа — это коллоидные системы. Многие пищевые продукты (молоко, желе, майонез) и лекарственные формы также являются коллоидами или эмульсиями.
Запомните: размер частиц убывает в ряду грубодисперсные системы — коллоиды — истинные растворы. Чем мельче частицы, тем устойчивее система и тем меньше она склонна к оседанию.
Частые ошибки: относят молоко к истинным растворам; считают, что коллоиды всегда мутные; путают пену и эмульсию; забывают, что эффект Тиндаля характерен именно для коллоидов.
Кратко о главном
- Дисперсные системы состоят из дисперсной фазы и среды.
- По размеру частиц: грубодисперсные, коллоидные, истинные растворы.
- Коллоиды дают эффект Тиндаля, истинные растворы — нет.
- Чем мельче частицы, тем устойчивее система.
- Многие биологические жидкости и продукты — коллоиды.