И, наконец, дисперсные системы классифицируют по интенсивности межмолекулярных взаимодействий на границе раздела фаз.

Различают лиофильные коллоидные системы, которые характеризуются высокой степенью родственности дисперсной фазы и дисперсионной среды и их сильным взаимодействием, чему соответствуют очень низкие значения межфазного натяжения.

При высоких значениях межфазного натяжения образуются термодинамически неравновесные (неустойчивые) лиофобные дисперсные системы. Это обусловлено существенным различием граничащих фаз по составу, свойствам и их слабым взаимодействием.

По характеру взаимодействия между частицами дисперсной фазы и дисперсионной среды системы делят на лиофобные коллоиды и лиофильные коллоиды.

К лиофобным коллоидам относятся системы:

- со слабым взаимодействием (или его отсутствием) частиц дисперсной фазы с дисперсионной средой;

- с низкой смачиваемостью частиц вещества дисперсионной средой;

- несамопроизвольностью диспергирования;

- устойчивостью лишь в присутствии стабилизатора;

- с особой структурой частиц, составляющих дисперсную фазу - мицеллами.

К лиофильным коллоидам относятся системы:

-образующиеся самопроизвольно;

-термодинамически устойчивые;

- характеризующиеся сильным межфазным взаимодействием частиц дисперсной фазы с дисперсионной средой.

 

5. Получение лиофобных коллоидных растворов Образование и строение мицелл.

 

Так как по размерам частиц коллоидные системы занимают промежуточное положение между грубодисперсными и молекулярными системами, поэтому их получают либо дроблением крупных частиц (диспергированием), либо ассоциацией (объединением) молекул или ионов в агрегаты (конденсацией). При получении коллоидных систем необходимо соблюдать условия:

- вещество дисперсной фазы должно быть нерастворимо в дисперсионной

среде;

- малая концентрация частиц дисперсной фазы;

- наличие стабилизатора.

К диспергационным методам относят:

- механическое диспергирование (растирание, дробление) при котором используются:

- шаровые мельницы (для измельчения тонкодисперсных порошков) и кол-

лоидные мельницы позволяющие получать наибольшую степень дисперс-

ности твердого вещества (коллоидную степень дисперсности);

- ультразвуковое диспергирование, основанное на прохождении ультразву-

ковой волны (частота 105 – 106 Гц) через грубосперсную систему и приводящие к кавитации.

Кавитация (cavitas – лат. - пустота) – образование в жидкости пузырьков с последующим их захлопыванием, приводящее к разрушению (измельчению) грубодисперсной системы.

Ультрозвуковым диспергированием получают коллоидные растворы смол, красителей, серы, крахмала, лекарственных веществ и др. Преимущество метода в возможности получения стерильных лекарственных форм.

- самопроизвольное диспергирование происходит при достаточно сильном взаимодействии между веществом дисперсной фазы и средой, что приво-дит к образованию лиофильных коллоидных систем (золи парафина в угле-

водородах, водные растворы углеводородов с большим содержанием ПАВ (до 40%).

К конденсационным методам относят:

- физическую конденсацию:

а) конденсация из пара (образование облаков, тумана)

б) метод замены растворителя, в котором образование новой фазы происходит в результате замены «хорошего» растворителя на «плохой», в котором вещество не растворимо. Необходимым условием этого метода является полная смешиваемость «плохого» и «хорошего» растворителя.

- химическую конденсацию, основанную на проведении в растворе химических реакций, сопровождающихся образованием нерастворимых или труднорастворимых веществ. При этом стабилизатором обычно служит электролит, взятый в избытке, или образующийся в результате побочной химической реакции.

К комбинированным методам, сочетающим в себе и диспергирование и конденсацию относят:

- электрические методы, применяемые для получения золей металлов (золота, серебра, платины и др.):

а) дуговой метод (метод Бредига), основан на испарении металла электрода в электрической дуге (постоянный ток силой 5-10А) в водной среде в присутствии стабилизатора с последующей конденсацией паров в коллоидные частицы;

б) искровой метод (метод Сведберга) основан на использовании переменного тока высокой частоты путем погружения электродов в металлический порошок, лежащий в органической дисперсионной среде. Применяется для получения органозолей металлов.

- пептизация – распад агрегатов частиц в дисперсных системах с образованием коллоидных растворов. Используется в случае перевода свежеприготовленных рыхлых (аморфных) осадков в золь.

Различают несколько видов пептизации:

а) адсорбционная пептизация, (непосредственная) происходящая при физической адсорбции электролита, один из ионов которого способен достраивать кристаллическую решетку дисперсной фазы;

б) пептизация под действием ПАВ, способных адсорбироваться на частицах, придавать им заряд или образовывать сольватную оболочку, ослабляющую связь между частицами;

в) пептизация при отмывании осадка происходит при удалении из него электролита, вызывающего коагуляцию (объединение частиц осадка);

г) химическая (диссолюционная, посредственная) пептизация происходит с образованием золя при взаимодействии реагента с осадком и с образованием электролита (стабилизатора, пептизатора) придающего устойчивость золю;

д) пептизация при воздействии ультразвуковой волны, происходящая с высокой скоростью диспергирования.