Ցրված համակարգ, որում. Ցրված միջավայր: Գույնի բնութագրերի տեսքը և անհետացումը

Թիվ 6. Դիսպերս համակարգերի դասակարգման համար տե՛ս աղյուսակը: 3.

ԴԻՍՊԵՐՍ ՀԱՄԱԿԱՐԳԵՐԻ ԴԱՍԱԿԱՐԳՈՒՄԸ Աղյուսակ ԸՍՏ Ագրեգացիայի վիճակի.
Ցրող միջավայր	Ցրված	Որոշ բնական և կենցաղային դիսպերս համակարգերի օրինակներ
	Հեղուկ	Մառախուղ, նավթի կաթիլների հետ կապված գազ, ավտոմեքենաների շարժիչներում կարբյուրատորային խառնուրդ (բենզինի կաթիլներ օդում), աերոզոլներ
	Պինդ	Օդում փոշի, գոլորշիներ, մշուշ, սիմում (փոշի և ավազի փոթորիկներ), պինդ աերոզոլներ
Հեղուկ		Փրփրացող ըմպելիքներ, փրփուրներ
	Հեղուկ	Էմուլսիաներ. Մարմնի հեղուկ միջավայրեր (արյան պլազմա, ավիշ, մարսողական հյութեր), բջիջների հեղուկ պարունակությունը (ցիտոպլազմա, կարիոպլազմա)
	Պինդ	Լոլիկներ, գելեր, մածուկներ (ժելե, ժելե, սոսինձներ): Գետի և ծովի տիղմը կախված է ջրի մեջ; ականանետներ
ամուր,		Ձյան ընդերքը օդային փուչիկներով, հող, տեքստիլ գործվածքներ, աղյուս և կերամիկա, փրփուր ռետին, գազավորված շոկոլադ, փոշիներ
	Հեղուկ	Խոնավ հող, բժշկական և կոսմետիկ արտադրանք (քսուքներ, թևաներկ, շրթներկ և այլն)
	Պինդ	Քարեր, գունավոր ակնոցներ, որոշ համաձուլվածքներ

.

§ 14. ԴԻՍՊԵՐՍ ՀԱՄԱԿԱՐԳԵՐ

Մաքուր նյութերը բնության մեջ շատ տարածված ենհազվադեպ. Տարբեր նյութերի խառնուրդներ տարբեր ագրեգատներումպետությունները կարող են ձևավորել տարասեռ և հոմոգենային համակարգեր - ցրված համակարգեր և լուծումներ:

Ցրված կոչվում է տարասեռ համակարգեր , որոնցում մեկ նյութը շատ փոքր մասնիկների տեսքով էխայթոցները հավասարաչափ բաշխված են մյուսի ծավալով:

Այդ նյութը (կամ մի քանի նյութեր), որառկա է ցրված համակարգում ավելի փոքր քանակությամբորակով և ծավալով բաշխված կոչվում էցրվելնոր փուլ . Ներկայացրեք ավելի մեծ քանակությամբնյութ, որի ծավալով բաշխված է ցրվածությունըայս փուլը կոչվում է ցրման միջավայր . միջեւցրման միջավայր և ցրված փուլային մասնիկներկա ինտերֆեյս, ինչի պատճառով էլ կոչվում են ցրված համակարգեր տարասեռ, այսինքն. տարասեռ.
Ե՛վ դիսպերսիոն միջավայրը, և՛ ցրված փուլը կարող են կազմված լինել ագրեգացման տարբեր վիճակներում գտնվող նյութերից: Կախված դիսպերսիոն միջավայրի և ցրված փուլի վիճակների համակցությունից՝ կարելի է առանձնացնել նման համակարգերի ութ տեսակ (Աղյուսակ 2):
աղյուսակ 2

Դիսպերս համակարգերի դասակարգում
ըստ ֆիզիկական վիճակի

Դիսպերսիա- նայա միջավայր	Ցրվել նարի փուլ	Որոշների օրինակներ բնական և կենցաղային ցրված համակարգեր
Գազ	Հեղուկ	Մառախուղ, հարակից գազ յուղի կաթիլներով, կարբյուրատորի խառնուրդ մեքենաների շարժիչներում դառնություն (կաթիլներ բեն- զին օդում)
	Պինդ նյութ	Փոշին օդում ծուխ, մշուշ, ծուխ (փոշոտ և ավազոտ փոթորիկներ)
Հեղուկ	Գազ	Գազավորված ըմպելիքներ, պղպջակային լոգանք
	Հեղուկ	Օրգանական հեղուկ միջավայր նիզմ (արյան պլազմա, ավիշ, մարսողական մարմնի հյութեր), հեղուկ բջիջների պարունակությունը (ցիտոպլազմ, կարիո- պլազմա)
	Պինդ նյութ	Դոնդող, ժելե, սոսինձ, ջրի մեջ կասեցված գետ կամ ծով տիղմ, շին ստեղծագործություններ
Պինդ նյութ	Գազ	Ձյան ընդերքը պու- օդի փուչիկները ներս մանրէ, հող, տեքստիլ գործվածքներ, աղյուսներ և կերամիկա, փրփուր ռետինե, ծակոտկեն շոկոլադ, փոշիներ
	Հեղուկ	Թաց հող, պղինձ Qing և կոսմետիկա տեղական միջոցներ (քսուքներ, սեւաներկ, շրթներկ և այլն)
	Պինդ նյութ	Ժայռեր, գույն - նոր ակնոցներ, մի քանիսը համաձուլվածքներ

Ելնելով ցրված փուլը կազմող նյութի մասնիկների չափից՝ ցրված համակարգերը բաժանվում են կոպիտ՝ 100 նմ-ից ավելի մասնիկների չափերով և մանր ցրված՝ 1-ից 100 նմ մասնիկների չափերով։ Եթե ​​նյութը մասնատվում է 1 նմ-ից պակաս մոլեկուլների կամ իոնների, ապա ձևավորվում է միատարր համակարգ՝ լուծույթ։ Լուծումը միատարր է, մասնիկների և միջավայրի միջև միջերես չկա, հետևաբար այն չի պատկանում ցրված համակարգերին։

Ցրված համակարգերի և լուծումների հետ ծանոթանալը ցույց է տալիս, թե որքան կարևոր են դրանք առօրյա կյանքում և բնության մեջ: Դատեք ինքներդ. առանց Նեղոսի տիղմի Հին Եգիպտոսի մեծ քաղաքակրթությունը չէր կայանա (նկ. 15); առանց ջրի, օդի, ժայռերի, հանքանյութերի, կենդանի մոլորակն ընդհանրապես գոյություն չէր ունենա՝ մեր ընդհանուր տունը՝ Երկիրը. առանց բջիջների կենդանի օրգանիզմներ չէին լինի։

Բրինձ. 15. Նեղոսի ջրհեղեղները և քաղաքակրթության պատմությունը
Դիսպերս համակարգերի և լուծույթների դասակարգումը կախված ֆազային մասնիկների չափից տրված է սխեմա 1-ում:
Սխեման 1
Դիսպերս համակարգերի և լուծույթների դասակարգում

Կոպիտ ցրված համակարգեր. Կոպիտ ցրված համակարգերը բաժանվում են երեք խմբի՝ էմուլսիաներ, կախոցներ և աերոզոլներ:

Էմուլսիաներ– սրանք ցրված համակարգեր են հեղուկ ցրման միջավայրով և հեղուկ ցրված փուլով:

Նրանք նույնպես կարելի է բաժանել երկու խմբի.
1) ուղիղ – ոչ բևեռային հեղուկի կաթիլներ բևեռային միջավայրում (յուղը ջրի մեջ).
2) հակադարձ (ջուր յուղի մեջ).
Էմուլսիաների բաղադրության կամ արտաքին ազդեցության փոփոխությունը կարող է հանգեցնել ուղղակի էմուլսիայի վերափոխմանը հակադարձ էմուլսիայի և հակառակը: Ամենահայտնի բնական էմուլսիաների օրինակներն են կաթը (ուղիղ էմուլսիա) և յուղը (հակադարձ էմուլսիա): Տիպիկ կենսաբանական էմուլսիան ավշի մեջ ճարպի կաթիլներն են:
ԼԱԲՈՐԱՏՈՐԻԱԿԱՆ ՓՈՐՁԸ Լցնել ամբողջական կաթը ափսեի մեջ: Տեղադրեք մի քանի գունավոր կաթիլ սննդի ներկի մակերեսին: Բամբակյա շվաբրը թրջեք լվացքի մեջ և հպեք այն ափսեի կենտրոնին: Կաթը սկսում է շարժվել, և գույները սկսում են խառնվել: Ինչո՞ւ։
Մարդկային պրակտիկայում հայտնի էմուլսիաներից են կտրող հեղուկները, բիտումային նյութերը, թունաքիմիկատները, դեղամիջոցներն ու կոսմետիկան և սննդամթերքը: Օրինակ, բժշկական պրակտիկայում ճարպային էմուլսիաները լայնորեն կիրառվում են՝ ներերակային ներարկման միջոցով էներգիա ապահովելու համար քաղցած կամ թուլացած մարմնին: Նման էմուլսիաներ ստանալու համար օգտագործում են ձիթապտղի, բամբակի և սոյայի յուղեր։
Քիմիական տեխնոլոգիայում էմուլսիայի պոլիմերացումը լայնորեն օգտագործվում է որպես ռետինների, պոլիստիրոլի, պոլիվինիլացետատի և այլնի արտադրության հիմնական մեթոդ։
Կասեցումներ– սրանք կոպիտ համակարգեր են՝ պինդ ցրված փուլով և հեղուկ ցրման միջավայրով:
Սովորաբար, կախոցի ցրված փուլի մասնիկները այնքան մեծ են, որ նստում են ձգողականության՝ նստվածքի ազդեցության տակ։ Այն համակարգերը, որոնցում նստվածքը տեղի է ունենում շատ դանդաղ՝ ցրված փուլի և ցրման միջավայրի խտության փոքր տարբերության պատճառով, կոչվում են նաև կասեցումներ։ Գործնականորեն նշանակալի շինարարական կասեցումներ
Բացերը սպիտակավուն են («կրաքարի կաթ»), էմալային ներկեր, տարբեր շինարարական կախոցներ, օրինակ՝ «ցեմենտային հավանգ» կոչվողները։ Կախոցները ներառում են նաև դեղամիջոցներ, օրինակ հեղուկ քսուքներ՝ քսուքներ։
Հատուկ խումբը բաղկացած է կոպիտ ցրված համակարգերից, որոնցում ցրված փուլի կոնցենտրացիան համեմատաբար բարձր է կախոցներում ցածր կոնցենտրացիայի համեմատ: Նման ցրված համակարգերը կոչվում են մածուկներ: Օրինակ՝ ատամնաբուժական, կոսմետիկ, հիգիենիկ և այլն, որոնք ձեզ քաջ հայտնի են առօրյայից։
Աերոզոլներ– սրանք կոպիտ ցրված համակարգեր են, որոնցում ցրման միջավայրը օդն է, իսկ ցրված փուլը կարող է լինել հեղուկ կաթիլներ (ամպեր, ծիածաններ, մազերի լաք կամ դեզոդորանտ, որոնք թողարկվում են պահածոյից) կամ պինդ նյութի մասնիկներ (փոշու ամպ, տորնադո) (նկ. 16):

Բրինձ. 16. Կոշտ համակարգերի օրինակներ պինդ

Ցրված փուլ՝ ա – կախոց – շաղախ;
բ – աերոզոլ – փոշու փոթորիկ
Կոլոիդային համակարգեր. Կոլոիդային համակարգերը միջանկյալ դիրք են զբաղեցնում կոպիտ համակարգերի և իրական լուծումների միջև։ Բնության մեջ տարածված են։ Հողը, կավը, բնական ջրերը, շատ օգտակար հանածոներ, ներառյալ որոշ թանկարժեք քարեր, բոլորը կոլոիդային համակարգեր են:
Կոլոիդային համակարգերը մեծ նշանակություն ունեն կենսաբանության և բժշկության համար։ Ցանկացած կենդանի օրգանիզմի կազմը ներառում է պինդ, հեղուկ և գազային նյութեր, որոնք բարդ հարաբերությունների մեջ են շրջակա միջավայրի հետ: Քիմիական տեսանկյունից մարմինը որպես ամբողջություն իրենից ներկայացնում է բազմաթիվ կոլոիդային համակարգերի բարդ հավաքածու:
Կենսաբանական հեղուկները (արյուն, պլազմա, ավիշ, ողնուղեղային հեղուկ և այլն) կոլոիդային համակարգեր են, որոնցում օրգանական միացությունները, ինչպիսիք են սպիտակուցները, խոլեստերինը, գլիկոգենը և շատ ուրիշներ, գտնվում են կոլոիդային վիճակում: Ինչո՞ւ է բնությունը նրան նման նախապատվություն տալիս։ Այս հատկանիշն առաջին հերթին պայմանավորված է նրանով, որ կոլոիդային վիճակում գտնվող նյութը մեծ միջերես ունի փուլերի միջև, ինչը նպաստում է նյութափոխանակության ավելի լավ ռեակցիաներին:
ԼԱԲՈՐԱՏՈՐԻԱԿԱՆ ՓՈՐՁԵՐ. Մեկ ճաշի գդալ օսլա լցնել պլաստիկ բաժակի մեջ: Աստիճանաբար ավելացրեք տաք ջուր և խառնուրդը մանրակրկիտ քսեք գդալով։ Դուք չեք կարող լցնել ջուրը, խառնուրդը պետք է հաստ լինի: Ստացված կոլոիդային լուծույթի ճաշի գդալը լցրեք ձեր ափի մեջ և շոշափեք այն ձեր մյուս ձեռքի մատով։ Խառնուրդը պնդանում է։ Եթե ​​մատդ հանես, խառնուրդը նորից հեղուկ է դառնում։
Ճնշման տակ գտնվող կոլոիդները կարող են փոխել իրենց վիճակը: Պատրաստված կոլոիդի վրա մատների ճնշման արդյունքում օսլայի մասնիկները միանում են միմյանց, և խառնուրդը դառնում է պինդ։ Երբ ճնշումը ազատվում է, խառնուրդը վերադառնում է իր սկզբնական հեղուկ վիճակին:

Կոլոիդային համակարգերը բաժանվում են սոլս (կոլոիդային լուծումներ) և գելեր (ժելե).
Բջջի կենսաբանական հեղուկների մեծ մասը (արդեն նշված ցիտոպլազմա, միջուկային հյութ - կարիոպլազմա, վակուոլների պարունակություն) և ամբողջ կենդանի օրգանիզմը կոլոիդային լուծույթներ են (sols):
Սոլերին բնորոշ է կոագուլյացիայի երեւույթը, այսինքն. կոլոիդային մասնիկների կպչունություն և դրանց տեղումներ. Այս դեպքում կոլոիդային լուծույթը վերածվում է կախոցի կամ գելի: Որոշ օրգանական կոլոիդներ մակարդվում են տաքացման ժամանակ (ձվի սպիտակուցներ, սոսինձներ) կամ երբ փոխվում է թթու-բազային միջավայրը (մարսողական հյութեր)։
Գելերկոլոիդային համակարգեր են, որոնցում ցրված փուլի մասնիկները կազմում են տարածական կառուցվածք։
Գելերը ցրված համակարգեր են, որոնց հանդիպում եք առօրյա կյանքում (սխեմա 2):
Սխեման 2
Գելերի դասակարգում

Ժամանակի ընթացքում գելերի կառուցվածքը խախտվում է, և դրանցից հեղուկ է դուրս գալիս։ Առաջանում է սիներեզ՝ գելի ծավալի ինքնաբուխ նվազում, որն ուղեկցվում է հեղուկի տարանջատմամբ։ Syneresis-ը որոշում է սննդի, բժշկական և կոսմետիկ գելերի պահպանման ժամկետը։ Կենսաբանական սիներեզը շատ կարևոր է պանիր և կաթնաշոռ պատրաստելիս։ Ջերմասեր կենդանիների մոտ տեղի է ունենում արյան կոագուլյացիա կոչվող պրոցեսը. հատուկ գործոնների ազդեցության տակ արյան լուծվող սպիտակուցի ֆիբրինոգենը վերածվում է ֆիբրինի, որի թրոմբը սինեզիման ընթացքում խտանում և խցանում է վերքը։ Եթե ​​արյան մակարդումը դժվար է, ապա մարդը կարող է ունենալ հեմոֆիլիա: Ինչպես գիտեք ձեր կենսաբանության դասընթացից, կանայք հեմոֆիլիայի գենի կրողներն են, և տղամարդիկ ստանում են այն: Հայտնի պատմական տոհմական օրինակ՝ ռուսական Ռոմանովների դինաստիան, որը թագավորել է ավելի քան 300 տարի, տառապում էր այս հիվանդությամբ։
Արտաքին տեսքով իրական և կոլոիդային լուծույթները դժվար է տարբերել միմյանցից։ Դրա համար նրանք օգտագործում են Թինդալի էֆեկտը՝ «լուսավոր ուղու» կոնի ձևավորում, երբ լույսի ճառագայթն անցնում է կոլոիդային լուծույթով (նկ. 17): Սոլի ցրված փուլի մասնիկները լույս են արտացոլում իրենց մակերեսով, իսկ իրական լուծույթի մասնիկները՝ ոչ։ Դուք կարող եք դիտել նմանատիպ էֆեկտ, բայց միայն աերոզոլի և ոչ թե հեղուկ կոլոիդի համար, կինոթատրոնում, երբ կինոխցիկի լույսի ճառագայթը անցնում է դահլիճի փոշոտ օդով:

Բրինձ. 17. Թինդալի էֆեկտը թույլ է տալիս տեսողականորեն տարբերել
իսկական լուծույթ (աջ ապակու մեջ) կոլոիդից
(ձախ ապակու մեջ)

? 1. Ի՞նչ են դիսպերս համակարգերը: Դիսպերսիվ միջոց. Ցրված փուլ.
2. Ինչպե՞ս են դասակարգվում դիսպերս համակարգերը՝ ըստ միջավայրի և փուլի ագրեգացման վիճակի: Բերեք օրինակներ։
3. Ինչու՞ օդը, բնական գազը և իրական լուծույթները չեն դասակարգվում որպես ցրված համակարգեր:
4. Ինչպե՞ս են բաժանվում կոպիտ համակարգերը: Անվանե՛ք յուրաքանչյուր խմբի ներկայացուցիչներին և նշե՛ք դրանց նշանակությունը:
5. Ինչպե՞ս են բաժանվում մանր ցրված համակարգերը: Անվանե՛ք յուրաքանչյուր խմբի ներկայացուցիչներին և նշե՛ք դրանց նշանակությունը:
6. Ի՞նչ ենթախմբերի կարելի է բաժանել գելերը: Ինչպե՞ս է որոշվում կոսմետիկ, բժշկական և սննդային գելերի պահպանման ժամկետը:
7. Ի՞նչ է կոագուլյացիան: Ի՞նչը կարող է դրա պատճառ լինել:
8. Ի՞նչ է սիներեզը: Ի՞նչը կարող է դա առաջացնել:
9. Ինչու՞ բնությունն ընտրեց կոլոիդ համակարգերը որպես էվոլյուցիայի կրող:
10. Ինտերնետ ռեսուրսների միջոցով պատրաստել հաղորդագրություն «Կոլոիդ համակարգերի գեղագիտական, կենսաբանական և մշակութային դերը մարդու կյանքում» թեմայով:
11. Ի՞նչ դիսպերս համակարգեր են քննարկվում Մ.Ցվետաևայի կարճ բանաստեղծության մեջ:
Հեռացրե՛ք մարգարիտները, արցունքները կմնան,
Վերցրեք ոսկին, մնում են տերևներ
Աշնանային թխկի, վերցրու մանուշակագույնը -
Արյուն կմնա։

Դիսպերսիայի սանդղակ.

Հատուկ մակերես: Ցրվածության աստիճանը. Դասակարգում

ցրված համակարգեր. Հասկացություններ՝ ցրված փուլ և ցրված

չորեքշաբթի. Ցրված համակարգերի ստացման մեթոդներ

Ցրված կոչվում է համակարգ, որտեղ մի նյութը բաշխված է մյուսի միջավայրում, և կա փուլային սահման մասնիկների և ցրման միջավայրի միջև: Ցրված համակարգերը բաղկացած են ցրված փուլից և ցրված միջավայրից:

Ցրված փուլ - Սրանք միջավայրում բաշխված մասնիկներ են։ Դրա նշանները. ցրվածությունԵվ ընդհատում(նկ. 1.1.1.1):

Ցրող միջավայր - նյութական միջավայր, որտեղ գտնվում է ցրված փուլը. Դրա նշանն է շարունակականություն .

Ֆազային միջերեսը բնութագրվում է մասնատվածությունԵվ տարասեռություն.Հատվածությունը բնութագրվում է.

1)ցրվածության աստիճանը :

, [սմ -1; m -1 ], որտեղ Ս- ընդհանուր միջերեսային մակերեսը կամ ցրված փուլի բոլոր մասնիկների մակերեսը. Վ- ցրված փուլային մասնիկների ծավալը.

2)ցրվածություն- նվազագույն չափի փոխադարձությունը.

; ];

3)կոնկրետ մակերես :

, [մ 2 / կգ; սմ 2 / գ]; որտեղ մ- ցրված փուլային մասնիկների զանգված.

4) մակերեսի կորություն :

. Անկանոն ձևով մասնիկի համար,

Որտեղ r 1 և r 2 - շրջանագծերի շառավիղներ, երբ անցնում են մակերևույթի միջով և դրան նորմալ երկու ուղղահայաց հարթությունների տվյալ կետում:

1. Դիսպերսիայի հիման վրա առանձնանում են.

Ա) կոպիտհամակարգեր նրանց համար Դ < 10 3 (рис. 1.1.1.3);

բ) միկրոհետերոգենհամակարգեր նրանց համար Դ = 10 3 - 10 5 ;

V) ուլտրամիկրոէերոգենհամակարգեր նրանց համար Դ = 10 5 - 10 7 .

2. Ըստ ագրեգացման վիճակցրված փուլ և դիսպերսիոն միջավայր: Այս դասակարգումն առաջարկվել է Օստվալդի կողմից (տես Աղյուսակ 1.1.1.1):

3. Ըստ իրենց կառուցվածքի՝ դիսպերս համակարգերն առանձնանում են.

1) անվճարցրված համակարգեր, երբ համակարգի երկու բաղադրիչների մասնիկները կարող են ազատորեն շարժվել միմյանց նկատմամբ (sol);

2) կապվածցրված համակարգեր, երբ համակարգի բաղադրիչներից մեկը կառուցվածքային համակարգ է, այսինքն. փուլային մասնիկները կոշտ փոխկապակցված են (ժելե, կոմպոզիտներ):

Աղյուսակ 1.1.1.1

Դասակարգումն ըստ փուլերի ագրեգացման վիճակի

Ցրված փուլի ագրեգատային վիճակը	Դիսպերսիոն միջավայրի ագրեգատային վիճակը	Խորհրդանիշի փուլ/միջին	Համակարգի անվանումը	Օրինակներ
Գ	Գ	g/g w/g հեռուստացույց/գ	Աերոզոլներ	Երկրի մթնոլորտը
և	Գ			մառախուղ, շերտավոր ամպեր
հեռուստացույց	Գ			ծուխ, փոշի, ցիռուսային ամպեր
Գ	և	g/f	Գազային էմուլսիաներ, փրփուրներ	գազավորված ջուր, օճառ և գարեջրի փրփուր
և	և	w/w	Էմուլսիաներ	կաթ, կարագ, քսուքներ և այլն։
հեռուստացույց	և	TV/W	Լյոզոլներ, կախոցներ	լիոֆոբ կոլոիդային լուծույթներ, կախոցներ, մածուկներ, ներկեր և այլն:
Գ	հեռուստացույց	g/tv	Պինդ փրփուրներ	պեմզա, պոլիստիրոլի փրփուր, ակտիվացված ածխածին, հաց, փրփուր բետոն և այլն:
և	հեռուստացույց	g հեռուստացույց	Պինդ էմուլսիաներ	ջուր պարաֆինում, հանքանյութեր՝ հեղուկ ներդիրներով, ծակոտկեն մարմիններ հեղուկում
հեռուստացույց	հեռուստացույց	tv/tv	Պինդ լուծույթներ	պողպատ, չուգուն, գունավոր ապակի, թանկարժեք քարեր

4. Ըստ միջֆազային փոխազդեցության - լիոֆիլԵվ լիոֆոբհամակարգեր (առաջարկվել է Գ. Ֆրեյնդլիխի կողմից): Դասակարգումը հարմար է միայն հեղուկ ցրման միջավայր ունեցող համակարգերի համար:

Լյոֆիլային համակարգեր– դրանցում ցրված փուլը փոխազդում է դիսպերսիոն միջավայրի հետ և որոշակի պայմաններում ունակ է լուծարվել դրանում՝ կոլոիդային մակերեսային ակտիվ նյութերի լուծույթներ, ռազմածովային ուժերի լուծույթներ։ D համակարգի ազատ էներգիա Ֆ < 0.

Դ Ֆ= Դ U – TdS ; Դ Սխառնում > 0;

Դ U = Վերբ - Վլուծել,

Որտեղ Վ cog - համախմբման աշխատանք;

Վ solv - լուծման աշխատանք:

Դ U> 0, Դ U < 0 ÞTdS> Դ U. Այս խումբը բնութագրվում է միջերեսի ցածր մակերեսային լարվածությամբ:

Լյոֆոբիկ համակարգեր– դրանցում ցրված փուլն ի վիճակի չէ փոխազդել դիսպերսիոն միջավայրի հետ և լուծարվել դրա մեջ։ Նրանց համար Դ Ֆ> 0. Դիսպերսիան այս դեպքում տեղի է ունենում կամ արտաքին աշխատանքի կամ համակարգում ինքնաբուխ տեղի ունեցող այլ պրոցեսների պատճառով (քիմիական ռեակցիա) և բնութագրվում է ֆազային սահմանում մակերևութային բարձր լարվածությամբ, որը համապատասխանում է լուծողական էներգիայի ցածր արժեքին:

Մեթոդների երկու խումբ կա ստացողցրված համակարգեր.

1. Մեթոդներ ցրելով բաղկացած է մարմինը կոլոիդային վիճակի ջախջախելուց (ալյուր աղալ):

2. Մեթոդներ խտացում բաղկացած են մասնիկների, ատոմների, մոլեկուլների մեծացումից մինչև կոլոիդային չափերի մասնիկներ (քիմիական ռեակցիա՝ նստվածքի առաջացմամբ)։

Դիսպերս համակարգերի մոլեկուլային-կինետիկ հատկությունները

Ամբողջ մոլեկուլային կինետիկհատկությունները պայմանավորված են դիսպերսիոն միջավայրի մոլեկուլների քաոսային ջերմային շարժումով, որը բաղկացած է մոլեկուլների թարգմանական, պտտվող և թրթռումային շարժումներից:

Հեղուկ և գազային դիսպերսիոն միջավայրի մոլեկուլները մշտական ​​շարժման մեջ են և բախվում են միմյանց։ Մոլեկուլի անցած միջին հեռավորությունը մինչև հարևան մոլեկուլի հետ բախվելը կոչվում է միջին ազատ ուղի: Մոլեկուլներն ունեն տարբեր կինետիկ էներգիա։ Տվյալ ջերմաստիճանում մոլեկուլների կինետիկ էներգիայի միջին արժեքը մնում է հաստատուն՝ կազմելով մեկ մոլեկուլ և մեկ մոլ.

; ,

Որտեղ մ- մեկ մոլեկուլի զանգված;

M - մեկ մոլի զանգված;

v- մոլեկուլների շարժման արագություն;

կ- Բոլցմանի հաստատուն;

Ռ- ունիվերսալ գազի հաստատուն:

Մոլեկուլային կինետիկ հատկությունների պատճառն է դիսպերսիոն միջավայրի մոլեկուլների կինետիկ էներգիայի արժեքների տատանումը (այսինքն՝ միջինից շեղումը):

Մոլեկուլային կինետիկ հատկությունների ուսումնասիրությունը հնարավոր է բազմաթիվ տարրերից (մոլեկուլներից) բաղկացած համակարգերի համար վավեր վիճակագրական հետազոտական ​​մեթոդների կիրառման արդյունքում։ Ելնելով այն ենթադրությունից, որ առանձին մոլեկուլների շարժումը պատահական է, տեսությունը որոշում է ամենահավանական համակցությունը բազմաթիվ օբյեկտների համակարգերի համար: Մոլեկուլային կինետիկ հատկությունները դրսևորվում են հեղուկ և գազային միջավայրերում, որոնց մոլեկուլները միանշանակ շարժական են։

Բրաունյան շարժում

Բրաունյան շարժումը հեղուկների կամ գազերի մեջ կասեցված փոքր մասնիկների շարունակական, քաոսային, հավասարապես հավանական բոլոր ուղղություններով շարժումն է՝ դիսպերսիոն միջավայրի մոլեկուլների ազդեցության պատճառով։

Աննշան զանգվածի ամենափոքր մասնիկները անհավասար ազդեցություն են ունենում դիսպերսիոն միջավայրի մոլեկուլներից, առաջանում է ուժ, որը շարժում է մասնիկը, ուժի ուղղությունն ու իմպուլսը շարունակաբար փոխվում են, ուստի մասնիկը քաոսային շարժումներ է կատարում։

Այս փոփոխությունները հայտնաբերվել և կապված են շրջակա միջավայրի մոլեկուլային կինետիկ հատկությունների հետ 1907 թվականին Ա. Էյնշտեյնի և Մ. Սմոլուչովսկու կողմից։ Հաշվարկը հիմնված է ոչ թե ցրված փուլային մասնիկի իրական ուղու վրա, այլ մասնիկների տեղաշարժի վրա։ Եթե ​​մասնիկների ուղին որոշվում է կոտրված գծով, ապա տեղաշարժը Xբնութագրում է որոշակի ժամանակահատվածում մասնիկի կոորդինատների փոփոխությունը։ Միջին տեղաշարժը որոշում է մասնիկի արմատ-միջին քառակուսի տեղաշարժը.

,

Որտեղ X 1 , X 2 , X ես- մասնիկների տեղաշարժը որոշակի ժամանակի ընթացքում:

Բրոունյան շարժման տեսությունը հիմնված է պատահական ուժի փոխազդեցության գաղափարի վրա զ(t), բնութագրելով մոլեկուլների ազդեցությունները, ուժը Ֆ t, կախված ժամանակից և շփման ուժից, երբ ցրված փուլի մասնիկները շարժվում են ցրված միջավայրում v արագությամբ: Բրուերի շարժման հավասարումը (Լանգևինի հավասարում) ունի ձև.

, որտեղ m-ը մասնիկի զանգվածն է; h-ը դիսպերսիոն միջավայրի մածուցիկության գործակիցն է: Մեծ ժամանակահատվածների համար (t>> մ/ը) մասնիկների իներցիա ( մ (dv / դտ) կարելի է անտեսել. Ինտեգրելուց հետո հավասար. պայմանով, որ պատահական ուժային իմպուլսների միջին արտադրյալը զրո է, միջին տատանման արժեքը (միջին տեղաշարժը) հավասար է. , որտեղ t-ն ժամանակն է; r-ը ցրված փուլային մասնիկների շառավիղն է. Ն A-ն Ավոգադրոյի մասնիկների թիվն է։

Բնության մեջ չկան մաքուր տարրեր: Հիմնականում դրանք բոլորը տարբեր խառնուրդներ են: Նրանք, իրենց հերթին, կարող են լինել տարասեռ կամ միատարր: Դրանք ձևավորվում են ագրեգատային վիճակում գտնվող նյութերից՝ ստեղծելով հատուկ դիսպերսիոն համակարգ, որում առկա են տարբեր փուլեր։ Բացի այդ, խառնուրդները սովորաբար պարունակում են դիսպերսիոն միջավայր: Դրա էությունը կայանում է նրանում, որ այն համարվում է մեծ ծավալով տարր, որի մեջ բաշխված է նյութ։ Ցրված համակարգում փուլը և միջավայրը տեղակայված են այնպես, որ դրանց միջև կան միջերեսային մասնիկներ: Հետեւաբար, այն կոչվում է տարասեռ կամ տարասեռ: Հաշվի առնելով այս հանգամանքը, մակերեսի գործողությունը, և ոչ թե մասնիկներն ամբողջությամբ, մեծ նշանակություն ունի:

Ցրված համակարգի դասակարգում

Փուլը, ինչպես հայտնի է, ներկայացված է տարբեր վիճակներ ունեցող նյութերով։ Եվ այս տարրերը բաժանված են մի քանի տեսակների. Ցրված փուլի ագրեգատային վիճակը կախված է նրանում առկա միջավայրի համակցությունից, որի արդյունքում առաջանում են 9 տեսակի համակարգեր.

1. Գազ. Քննարկվող հեղուկ, պինդ և տարր: Միատարր խառնուրդ, մառախուղ, փոշի, աերոզոլներ:
2. Հեղուկ ցրված փուլ: Գազ, պինդ, ջուր։ Փրփուրներ, էմուլսիաներ, լուծույթներ:
3. Պինդ ցրված փուլ: Հեղուկ, գազ և տվյալ դեպքում դիտարկվող նյութը: Հող, դեղամիջոց կամ կոսմետիկա, քարեր:

Որպես կանոն, ցրված համակարգի չափերը որոշվում են փուլային մասնիկների չափերով: Գոյություն ունի հետևյալ դասակարգումը.

• կոպիտ (կասեցումներ);
• նուրբ և ճշմարիտ):

Դիսպերսիայի համակարգի մասնիկներ

Զննելով կոպիտ խառնուրդները՝ կարելի է նկատել, որ կառուցվածքում այդ միացությունների մասնիկները տեսանելի են անզեն աչքով՝ պայմանավորված դրանց չափսերի ավելի քան 100 նմ-ից։ Կասեցումները սովորաբար վերաբերում են մի համակարգին, որտեղ ցրված փուլը բաժանելի է միջավայրից: Դա պայմանավորված է նրանով, որ դրանք համարվում են անթափանց: Կախոցները բաժանվում են էմուլսիաների (չլուծվող հեղուկներ), աերոզոլների (փոքր մասնիկներ և պինդ նյութեր) և կախույթների (պինդ ջրում)։

Կոլոիդային նյութ է համարվում ցանկացած նյութ, որն ունի մեկ այլ տարր հավասարաչափ ցրված իր ամբողջ տարածքում: Այսինքն՝ այն առկա է, ավելի ճիշտ՝ ցրված փուլի մի մասն է։ Սա մի վիճակ է, երբ մի նյութն ամբողջությամբ բաշխված է մյուսում, ավելի ճիշտ՝ իր ծավալով։ Կաթի օրինակում հեղուկ ճարպը ցրվում է ջրային լուծույթի մեջ: Այս դեպքում ավելի փոքր մոլեկուլը գտնվում է 1 նանոմետրի և 1 միկրոմետրի սահմաններում, ինչը այն դարձնում է անտեսանելի օպտիկական մանրադիտակի համար, երբ խառնուրդը դառնում է միատարր:

Այսինքն, լուծույթի ոչ մի մաս չունի ցրված փուլի ավելի բարձր կամ ցածր կոնցենտրացիան, քան մյուսը: Կարելի է ասել, որ այն ունի կոլոիդ բնույթ։ Ավելի մեծը կոչվում է շարունակական փուլ կամ ցրման միջավայր: Որովհետև դրա չափն ու բաշխումը չեն փոխվում, և խնդրո առարկա տարրը տարածվում է դրա վրա: Կոլոիդների տեսակները ներառում են աերոզոլներ, էմուլսիաներ, փրփուրներ, դիսպերսիաներ և խառնուրդներ, որոնք կոչվում են հիդրոզոլներ: Յուրաքանչյուր նման համակարգ ունի երկու փուլ՝ ցրված և շարունակական փուլ:

Կոլոիդները պատմության մեջ

20-րդ դարի սկզբին նման նյութերի նկատմամբ բուռն հետաքրքրություն կար ամբողջ գիտության մեջ։ Էյնշտեյնը և այլ գիտնականներ ուշադիր ուսումնասիրել են դրանց բնութագրերն ու կիրառությունները։ Այդ ժամանակ գիտության այս նոր ոլորտը տեսաբանների, հետազոտողների և արտադրողների համար հետազոտության առաջատար ոլորտն էր: Մինչև 1950 թվականը հետաքրքրության գագաթնակետից հետո կոլոիդների վերաբերյալ հետազոտությունները զգալիորեն նվազել են: Հետաքրքիր է նշել, որ ավելի բարձր հզորության մանրադիտակների և «նանոտեխնոլոգիայի» (հատուկ փոքր մասշտաբով առարկաների ուսումնասիրություն) վերջերս հայտնվելով, նոր նյութերի ուսումնասիրության նկատմամբ գիտական ​​հետաքրքրությունը նորացված է:

Կարդացեք ավելին այս նյութերի մասին

Կան տարրեր, որոնք դիտվում են ինչպես բնության մեջ, այնպես էլ արհեստական ​​լուծույթներում, որոնք ունեն կոլոիդային հատկություններ։ Օրինակ՝ մայոնեզը, կոսմետիկ լոսյոնը և քսանյութերը արհեստական ​​էմուլսիաների տեսակներ են, մինչդեռ կաթը բնական խառնուրդ է: Կոլոիդային փրփուրները ներառում են հարած սերուցք և սափրվելու փրփուր, մինչդեռ ուտելիները ներառում են կարագ, մարշմալոու և ժելե: Բացի սննդից, այդ նյութերը գոյություն ունեն որոշ համաձուլվածքների, ներկերի, թանաքների, լվացող միջոցների, միջատասպանների, աերոզոլների, պոլիստիրոլի փրփուրի և կաուչուկի տեսքով: Նույնիսկ գեղեցիկ բնական առարկաները, ինչպիսիք են ամպերը, մարգարիտները և օփալները, ունեն կոլոիդային հատկություններ, քանի որ այլ նյութեր ունեն հավասարաչափ բաշխված դրանց միջով:

Կոլոիդային խառնուրդների պատրաստում

Մեծացնելով փոքր մոլեկուլները 1-ից 1 միկրոմետրի միջակայքում կամ մեծ մասնիկները նույն չափի փոքրացնելով: Կոլոիդային նյութեր կարելի է ձեռք բերել։ Հետագա արտադրությունը կախված է ցրված և շարունակական փուլերում օգտագործվող տարրերի տեսակից: Կոլոիդներն այլ կերպ են վարվում, քան սովորական հեղուկները։ Եվ դա նկատվում է տրանսպորտային և ֆիզիկաքիմիական հատկություններով։ Օրինակ, թաղանթը կարող է թույլ տալ, որ հեղուկ մոլեկուլներին կցված պինդ մոլեկուլներով իրական լուծույթն անցնի դրա միջով: Մինչդեռ կոլոիդ նյութը, որն ունի հեղուկի միջով ցրված պինդ նյութ, կձգվի թաղանթով: Բաշխման հավասարությունը միատեսակ է մինչև միկրոսկոպիկ հավասարությունը երկրորդ տարրի բացվածքում:

Ճշմարիտ լուծումներ

Կոլոիդային դիսպերսիան ներկայացված է համասեռ խառնուրդի տեսքով։ Տարրը բաղկացած է երկու համակարգերից՝ շարունակական և ցրված փուլ: Սա ցույց է տալիս, որ այս դեպքը կապված է, քանի որ դրանք ուղղակիորեն կապված են մի քանի նյութերից բաղկացած վերը նշված խառնուրդի հետ: Կոլոիդում երկրորդն ունի մանր մասնիկների կամ կաթիլների կառուցվածք, որոնք հավասարապես բաշխված են առաջինում: 1 նմ-ից մինչև 100 նմ այն ​​չափն է, որը կազմում է ցրված փուլը, ավելի ճիշտ՝ մասնիկները, առնվազն մեկ հարթությունում: Այս միջակայքում նշված չափսերով ցրված փուլը կարելի է անվանել նկարագրությանը համապատասխանող մոտավոր տարրեր՝ կոլոիդային աերոզոլներ, էմուլսիաներ, փրփուրներ, հիդրոզոլներ։ Քննարկվող կոմպոզիցիաներում առկա մասնիկները կամ կաթիլները մեծապես ազդում են մակերեսի քիմիական կազմից:

Կոլոիդային լուծույթներ և համակարգեր

Պետք է հաշվի առնել այն փաստը, որ ցրված փուլի չափը համակարգում դժվար չափելի փոփոխական է: Լուծումները երբեմն բնութագրվում են իրենց սեփական հատկություններով: Կոմպոզիցիաների ցուցիչները ավելի հեշտ ընկալելու համար կոլոիդները նմանվում են դրանց և գրեթե նույն տեսքն ունեն։ Օրինակ, եթե այն ունի հեղուկի մեջ ցրված պինդ ձև: Արդյունքում մասնիկները չեն անցնի թաղանթով։ Մինչդեռ այլ բաղադրիչներ, ինչպիսիք են լուծված իոնները կամ մոլեկուլները, կարող են անցնել դրա միջով: Եթե ​​ավելի պարզ վերլուծենք, կստացվի, որ լուծված բաղադրիչներն անցնում են թաղանթով, իսկ կոլոիդային մասնիկները չեն կարող դիտարկվող փուլով։

Գույնի բնութագրերի տեսքը և անհետացումը

Թինդալի էֆեկտի շնորհիվ որոշ նման նյութեր կիսաթափանցիկ են։ Տարրի կառուցվածքում դա լույսի ցրումն է։ Մյուս համակարգերն ու կոմպոզիցիաները գալիս են ինչ-որ երանգով կամ ամբողջովին անթափանց, որոշակի գույնով, նույնիսկ եթե որոշները մուգ են: Շատ ծանոթ նյութեր, ներառյալ կարագը, կաթը, սերուցքը, աերոզոլները (մառախուղ, մշուշ, ծուխ), ասֆալտը, ներկերը, ներկերը, սոսինձը և ծովի փրփուրը, կոլոիդներ են: Ուսումնասիրության այս ոլորտը ներդրվել է 1861 թվականին շոտլանդացի գիտնական Թոմաս Գրեհեմի կողմից։ Որոշ դեպքերում կոլոիդը կարելի է համարել միատարր (ոչ տարասեռ) խառնուրդ։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ «լուծված» և «հատիկավոր» նյութի տարբերությունը երբեմն կարող է լինել մոտեցման խնդիր:

Նյութերի հիդրոկոլոիդ տեսակները

Այս բաղադրիչը սահմանվում է որպես կոլոիդային համակարգ, որտեղ մասնիկները ցրվում են ջրի մեջ: Հիդրոկոլոիդ տարրերը, կախված հեղուկի քանակից, կարող են ընդունել տարբեր վիճակներ, օրինակ՝ գել կամ սոլ։ Դրանք կարող են լինել անշրջելի (մեկ մասից) կամ շրջելի։ Օրինակ՝ ագարը՝ հիդրոկոլոիդների երկրորդ տեսակը։ Կարող է գոյատևել գելային և լուծույթային վիճակներում և փոփոխել վիճակների միջև ջերմության ավելացում կամ հեռացում:

Շատ հիդրոկոլոիդներ ստացվում են բնական աղբյուրներից։ Օրինակ, կարագինը արդյունահանվում է ջրիմուռներից, ժելատինը ստացվում է խոշոր եղջերավոր անասունների ճարպից, իսկ պեկտինը ստացվում է ցիտրուսային կեղևից և խնձորի մածուկից։ Հիդրոկոլոիդները օգտագործվում են սննդամթերքի մեջ հիմնականում ազդելու հյուսվածքի կամ մածուցիկության (սոուսի) վրա: Նաև օգտագործվում է մաշկի խնամքի կամ վնասվածքից հետո որպես բուժիչ միջոց:

Կոլոիդային համակարգերի էական բնութագրերը

Այս տեղեկությունից պարզ է դառնում, որ կոլոիդային համակարգերը ցրված ոլորտի ենթաբաժին են։ Դրանք, իրենց հերթին, կարող են լինել լուծույթներ (sols) կամ գելեր (ժելե): Առաջինները, շատ դեպքերում, ստեղծվում են կենդանի քիմիայի հիման վրա։ Վերջիններս առաջանում են նստվածքների տակ, որոնք առաջանում են սոլերի կոագուլյացիայի ժամանակ։ Լուծումները կարող են լինել ջրային օրգանական նյութերով, թույլ կամ ուժեղ էլեկտրոլիտներով։ Կոլոիդների ցրված փուլի մասնիկների չափերը տատանվում են 100-ից մինչև 1 նմ: Դրանք անզեն աչքով չեն երեւում։ Նստեցման արդյունքում փուլն ու միջավայրը դժվար է բաժանվում։

Դասակարգում ըստ ցրված փուլային մասնիկների տեսակների

Բազմմոլեկուլային կոլոիդներ. Երբ տարրալուծվելիս ատոմները կամ նյութերի ավելի փոքր մոլեկուլները (1 նմ-ից պակաս տրամագծով) միավորվում են՝ առաջացնելով նմանատիպ չափերի մասնիկներ։ Այս լուծույթներում ցրված փուլը կառուցվածք է, որը բաղկացած է 1 նմ-ից պակաս մոլեկուլային չափերով ատոմների կամ մոլեկուլների ագրեգատներից։ Օրինակ՝ ոսկի և ծծումբ։ Դրանք միասին պահվում են վան դեր Վալսի ուժերի կողմից: Նրանք սովորաբար ունեն լիոֆիլ բնույթ: Սա նշանակում է մասնիկների զգալի փոխազդեցություն:

Բարձր մոլեկուլային քաշի կոլոիդներ. Դրանք այն նյութերն են, որոնք ունեն մեծ մոլեկուլներ (այսպես կոչված՝ մակրոմոլեկուլներ), որոնք լուծարվելիս կազմում են որոշակի տրամագիծ։ Նման նյութերը կոչվում են մակրոմոլեկուլային կոլոիդներ։ Ցրված փուլը կազմող այս տարրերը սովորաբար շատ բարձր մոլեկուլային քաշ ունեցող պոլիմերներ են: Բնական մակրոմոլեկուլներն են օսլան, ցելյուլոզը, սպիտակուցները, ֆերմենտները, ժելատինը և այլն: Արհեստականները ներառում են սինթետիկ պոլիմերներ, ինչպիսիք են նեյլոնը, պոլիէթիլենը, պլաստմասսա, պոլիստիրոլը և այլն: Դրանք սովորաբար լիոֆոբ են, ինչը նշանակում է այս դեպքում թույլ փոխազդեցության մասնիկներ:

Կապված կոլոիդներ. Սրանք նյութեր են, որոնք, երբ լուծվում են միջավայրում, ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում իրենց նորմալ էլեկտրոլիտների նման են պահում։ Բայց դրանք կոլոիդային մասնիկներ են՝ բաղադրիչների ավելի մեծ ֆերմենտային բաղադրիչով՝ ագրեգացված տարրերի առաջացման պատճառով։ Այդպիսով ձևավորված ագրեգատի մասնիկները կոչվում են միցելներ։ Նրանց մոլեկուլները պարունակում են ինչպես լիոֆիլ, այնպես էլ լիոֆոբ խմբեր։

Միցելներ. Դրանք կլաստերային կամ ագրեգացված մասնիկներ են, որոնք առաջացել են լուծույթում կոլոիդի միացմամբ։ Ընդհանուր օրինակներ են օճառները և լվացող միջոցները: Ձևավորումը տեղի է ունենում Kraft-ի որոշակի ջերմաստիճանից բարձր և որոշակի կրիտիկական միցելիզացիայի կոնցենտրացիայից բարձր: Նրանք ընդունակ են իոններ առաջացնել։ Միցելները կարող են պարունակել մինչև 100 մոլեկուլ կամ ավելի, որոնց բնորոշ օրինակ է նատրիումի ստեարատը: Ջրի մեջ լուծվելիս առաջանում է իոններ։

Ցրված համակարգեր. Սահմանում. Դասակարգում.

Լուծումներ

Նախորդ պարբերությունում մենք խոսեցինք լուծումներ. Այստեղ հակիրճ հիշենք այս հայեցակարգը։

Լուծումներկոչվում են միատարր (միատարր) համակարգեր՝ բաղկացած երկու կամ ավելի բաղադրիչներից։

Միատարր համակարգմիատարր համակարգ է, որի քիմիական բաղադրությունը և ֆիզիկական հատկությունները բոլոր մասերում նույնն են կամ փոփոխվում են շարունակաբար՝ առանց թռիչքների (համակարգի մասերի միջև միջերեսներ չկան)։

Լուծման այս սահմանումը լիովին ճիշտ չէ: Դա ավելի շուտ վերաբերում է իրական լուծումներ.

Միևնույն ժամանակ կան նաև կոլոիդային լուծույթներ, որոնք միատարր չեն, բայց տարասեռ, այսինքն. բաղկացած է տարբեր փուլերից, որոնք առանձնացված են միջերեսով:

Սահմանումների ավելի մեծ հստակության հասնելու համար օգտագործվում է մեկ այլ տերմին. ցրված համակարգեր.

Նախքան ցրված համակարգերը դիտարկելը, եկեք մի փոքր խոսենք դրանց ուսումնասիրության պատմության և այնպիսի տերմինի առաջացման մասին, ինչպիսին է. կոլոիդային լուծույթներ.

Նախապատմություն

Դեռևս 1845 թվականին քիմիկոս Ֆրանչեսկո Սելմին, ուսումնասիրելով տարբեր լուծույթների հատկությունները, նկատեց, որ կենսաբանական հեղուկները՝ շիճուկ և արյան պլազմա, ավիշ և այլն, իրենց հատկություններով կտրուկ տարբերվում են սովորական իսկական լուծույթներից, և այդ պատճառով նման հեղուկները կոչվում են կեղծ լուծույթներ։ .

Կոլոիդներ և բյուրեղներ

Այս ուղղությամբ 1861 թվականից անգլիացի գիտնական Թոմաս Գրեհեմի կողմից իրականացված հետագա հետազոտությունները ցույց են տվել, որ որոշ նյութեր, որոնք արագորեն ցրվում և անցնում են բույսերի և կենդանիների թաղանթներով, հեշտությամբ բյուրեղանում են, իսկ մյուսները ցածր դիֆուզիոն ունեն, չեն անցնում թաղանթներով և չեն բյուրեղանում, այլ ձևավորում են ամորֆ նստվածքներ:

Գրեհեմն անվանեց առաջինը բյուրեղայիններև երկրորդը - կոլոիդներ(հունարեն kolla - սոսինձ և eidos - բարի բառերից) կամ սոսինձանման նյութեր։

Մասնավորապես, պարզվել է, որ ամորֆ նստվածքներ առաջացնելու ունակ նյութերը, ինչպիսիք են ալբումինը, ժելատինը, արաբական ռետինը, երկաթի և ալյումինի հիդրօքսիդները և որոշ այլ նյութեր, դանդաղորեն ցրվում են ջրի մեջ՝ համեմատած բյուրեղային նյութերի, ինչպիսիք են կերակրի աղը, մագնեզիումը: սուլֆատ, եղեգնաշաքար և այլն:

Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս որոշ բյուրեղների և կոլոիդների դիֆուզիոն D գործակիցները 18°C ​​ջերմաստիճանում:

Աղյուսակը ցույց է տալիս, որ կա հակադարձ կապ մոլեկուլային քաշի և դիֆուզիոն գործակցի միջև:

Բացի այդ, պարզվել է, որ բյուրեղները ոչ միայն արագ ցրվելու հատկություն ունեն, այլ նաև դիալիզացնել, այսինքն. անցնում են թաղանթներով՝ ի տարբերություն կոլոիդների, որոնք ունեն ավելի մեծ մոլեկուլային չափեր և հետևաբար դանդաղ են ցրվում և չեն թափանցում թաղանթներ։

Որպես թաղանթ օգտագործվում են ցլի միզապարկի պատերը, ցելոֆան, սեւ-ցիանիդային պղնձի թաղանթները և այլն։

Իր դիտարկումների հիման վրա Գրեհեմը հաստատեց, որ բոլոր նյութերը կարելի է բաժանել բյուրեղային և կոլոիդներ.

Ռուսները համաձայն չեն

Կիևի համալսարանի պրոֆեսորը դեմ էր քիմիական նյութերի նման խիստ տարանջատմանը Ի.Գ. Բորշեւը(1869)։ Բորշչովի կարծիքը հետագայում հաստատվել է մեկ այլ ռուս գիտնականի ուսումնասիրությամբ Վայմարն, ով ապացուցեց, որ նույն նյութը, կախված պայմաններից, կարող է դրսևորել կոլոիդների կամ բյուրեղային հատկություններ։

Օրինակ, օճառի լուծույթը ջրի մեջ ունի հատկություններ կոլոիդ, իսկ սպիրտի մեջ լուծված օճառը հատկություն է ցուցաբերում իրական լուծումներ.

Նույն կերպ տալիս են բյուրեղային աղերը, օրինակ՝ կերակրի աղը՝ ջրի մեջ լուծված իրական լուծումև բենզոլում – կոլոիդային լուծույթեւ այլն։

Հեմոգլոբինը կամ ձվի ալբումինը, որն ունի կոլոիդների հատկություններ, կարելի է ստանալ բյուրեղային վիճակում։

Դ.Ի. Մենդելեևըկարծում էր, որ ցանկացած նյութ, կախված շրջակա միջավայրի պայմաններից և բնույթից, կարող է դրսևորել հատկություններ կոլոիդ. Ներկայումս ցանկացած նյութ կարելի է ստանալ կոլոիդային վիճակում։

Այսպիսով, պատճառ չկա նյութերը բաժանել երկու առանձին դասերի՝ բյուրեղային և կոլոիդների, բայց կարելի է խոսել նյութի կոլոիդային և բյուրեղային վիճակների մասին։

Նյութի կոլոիդային վիճակ նշանակում է դրա մասնատման կամ ցրման որոշակի աստիճան և լուծիչում առկա կոլոիդային մասնիկների առկայություն:

Գիտությունը, որն ուսումնասիրում է տարասեռ բարձր ցրված և բարձր մոլեկուլային համակարգերի ֆիզիկաքիմիական հատկությունները, կոչվում է. կոլոիդ քիմիա.

Ցրված համակարգեր

Եթե ​​մի նյութ, որը գտնվում է մանրացված (ցրված) վիճակում, հավասարաչափ բաշխված է մեկ այլ նյութի զանգվածում, ապա այդպիսի համակարգը կոչվում է ցրված։

Նման համակարգերում մասնատված նյութը սովորաբար կոչվում է ցրված փուլ, և այն միջավայրը, որտեղ այն տարածվում է ցրման միջավայր.

Այսպիսով, օրինակ, ջրի մեջ հուզված կավը ներկայացնող համակարգը բաղկացած է կավի կասեցված փոքր մասնիկներից՝ ցրված փուլից և ջրից՝ ցրման միջավայրից:

Ցրված(հատված) համակարգեր են տարասեռ.

Ցրված համակարգերը, ի տարբերություն համեմատաբար մեծ, շարունակական փուլերով տարասեռների, կոչվում են միկրոհետերոգեն, իսկ կոլոիդային ցրված համակարգերը կոչվում են ուլտրամիկրոէերոգեն.

Դիսպերս համակարգերի դասակարգում

Ցրված համակարգերի դասակարգումը առավել հաճախ կատարվում է հիման վրա ցրվածության աստիճանըկամ ագրեգացման վիճակցրված փուլ և դիսպերսիոն միջավայր:

Դասակարգումն ըստ ցրվածության աստիճանի

Բոլորը ցրված համակարգերԵլնելով ցրված փուլային մասնիկների չափից՝ դրանք կարելի է բաժանել հետևյալ խմբերի.

Հղման համար, ահա SI համակարգում չափի միավորները.
1 մ (մետր) = 102 սմ (սանտիմետր) = 103 մմ (միլիմետր) = 106 միկրոն (միկրոմետր) = 109 նմ (նանոմետր):

Երբեմն օգտագործվում են այլ միավորներ՝ mk (միկրոն) կամ mmk (միլիմիկրոն), և.
1 նմ = 10 -9 մ = 10 -7 սմ = 1 մմկ;
1 մկմ = 10 -6 մ = 10 -4 սմ = 1 մկմ:

Կոպիտ ցրված համակարգեր.

Այս համակարգերը որպես ցրված փուլ պարունակում են տրամագծով ամենամեծ մասնիկները 0,1 միկրոն և ավելի բարձր. Այս համակարգերը ներառում են կասեցումներԵվ էմուլսիաներ.

Կասեցումներհամակարգեր են, որոնցում պինդ նյութը գտնվում է հեղուկ ցրման միջավայրում, օրինակ՝ ջրի մեջ օսլայի, կավի և այլնի կախոցը։

Էմուլսիաներկոչվում են երկու չխառնվող հեղուկների ցրման համակարգեր, որտեղ մի հեղուկի կաթիլները կախված են մեկ այլ հեղուկի ծավալով։ Օրինակ՝ յուղ, բենզոլ, տոլուոլ ջրի մեջ կամ ճարպի կաթիլներ (տրամագիծը 0,1-ից մինչև 22 մկմ) կաթում և այլն։

Կոլոիդային համակարգեր.

Նրանք ունեն ցրված փուլի մասնիկների չափը 0,1 մկմ-ից մինչև 1 մկմ(կամ 10 -5-ից 10 -7 սմ): Նման մասնիկները կարող են անցնել զտիչ թղթի ծակոտիներով, սակայն չեն թափանցում կենդանիների և բույսերի թաղանթների ծակոտիները։

Կոլոիդային մասնիկներեթե դրանք ունեն էլեկտրական լիցք և լուծույթ-իոնային թաղանթներ, դրանք մնում են կասեցված վիճակում և, առանց պայմանների փոփոխության, կարող են շատ երկար ժամանակ տեղումներ չառաջանալ։

Կոլոիդ համակարգերի օրինակները ներառում են ալբումինի, ժելատինի, արաբական մաստակի, ոսկու, արծաթի, մկնդեղի սուլֆիդի կոլոիդային լուծույթներ և այլն։

Մոլեկուլային ցրված համակարգեր.

Նման համակարգերը ունեն 1 մմ-ից ոչ ավելի մասնիկների չափսեր: Մոլեկուլային ցրված համակարգերը ներառում են ոչ էլեկտրոլիտների իրական լուծույթներ:

Իոնային ցրված համակարգեր.

Սրանք տարբեր էլեկտրոլիտների լուծույթներ են, ինչպիսիք են աղերը, հիմքերը և այլն, որոնք տրոհվում են համապատասխան իոնների, որոնց չափերը շատ փոքր են և շատ ավելին են:
10-8 սմ.

Ճշմարիտ լուծումները որպես ցրված համակարգեր ներկայացնելու պարզաբանում:

Այստեղ տրված դասակարգումից պարզ է դառնում, որ ցանկացած լուծում (ինչպես ճշմարիտ, այնպես էլ կոլոիդային) կարող է ներկայացվել որպես ցրված միջավայր։ Իրական և կոլոիդային լուծույթները կտարբերվեն ցրված փուլերի մասնիկների չափերով: Բայց վերևում մենք գրել ենք իրական լուծումների միատարրության մասին, և դիսպերսիոն համակարգերը տարասեռ են: Ինչպե՞ս լուծել այս հակասությունը:

Եթե ​​խոսեք դրա մասին կառուցվածքըիսկական լուծումներ, ապա դրանց միատարրությունը հարաբերական կլինի: Իսկական լուծույթների կառուցվածքային միավորները (մոլեկուլներ կամ իոններ) շատ ավելի փոքր են, քան կոլոիդային լուծույթների մասնիկները։ Հետևաբար, կարելի է ասել, որ համեմատած կոլոիդային լուծույթների և կասեցումների հետ, իսկական լուծույթները միատարր են։

Եթե ​​խոսենք այն մասին հատկություններըիսկական լուծումներ, ապա դրանք չեն կարող ամբողջությամբ կոչվել ցրված համակարգեր, քանի որ ցրված համակարգերի պարտադիր գոյությունը ցրված նյութի և ցրման միջավայրի փոխադարձ անլուծելիությունն է:

Կոլոիդային լուծույթներում և կոպիտ կախույթներում ցրված փուլը և դիսպերսիոն միջավայրը գործնականում չեն խառնվում և քիմիապես չեն փոխազդում միմյանց հետ։ Սա ընդհանրապես չի կարելի ասել ճշմարիտ լուծումների մասին։ Դրանցում, լուծարվելով, նյութերը խառնվում են և նույնիսկ փոխազդում են միմյանց հետ։ Այդ պատճառով կոլոիդային լուծույթները հատկություններով կտրուկ տարբերվում են իրական լուծույթներից։

Որոշ մոլեկուլների, մասնիկների, բջիջների չափերը.

Քանի որ մասնիկների չափերը փոխվում են ամենամեծից մինչև ամենափոքրը և հետևի, ցրված համակարգերի հատկությունները համապատասխանաբար կփոխվեն: Որտեղ կոլոիդային համակարգերզբաղեցնել, ինչպես դա եղել է միջանկյալ դիրքկոպիտ կախույթների և մոլեկուլային դիսպերս համակարգերի միջև:

Դասակարգումն ըստ ցրված փուլի և դիսպերսիոն միջավայրի ագրեգացման վիճակի.

Փրփուրհեղուկի մեջ գազի ցրվածություն է, իսկ փրփուրներում հեղուկը վերածվում է բարակ թաղանթների, որոնք բաժանում են առանձին գազի պղպջակներ։

Էմուլսիաներցրված համակարգեր են, որոնցում մի հեղուկը տրորվում է մեկ այլ հեղուկով, որը չի լուծվում այն ​​(օրինակ՝ ջուրը ճարպի մեջ):

Կասեցումներկոչվում են հեղուկների մեջ պինդ մասնիկների ցածր ցրված համակարգեր։

Երեք տեսակի ագրեգատիվ վիճակների համակցությունները հնարավորություն են տալիս տարբերակել ցրված համակարգերի ինը տեսակ.

Ցրված փուլ	Ցրող միջավայր	Վերնագիր և օրինակ
Գազային	Գազային	Դիսպերս համակարգ չի ձևավորվում
Գազային		Գազային էմուլսիաներ և փրփուրներ
Գազային		Ծակոտկեն մարմիններ՝ փրփուր պեմզա
	Գազային	Աերոզոլներ՝ մառախուղներ, ամպեր
		Էմուլսիաներ՝ ձեթ, սերուցք, կաթ, մարգարին, կարագ
		Մազանոթային համակարգեր. Հեղուկ ծակոտկեն մարմիններում, հողում, հողում
	Գազային	Աերոզոլներ (փոշիներ, գոլորշիներ), փոշիներ
		Կախոցներ՝ միջուկ, տիղմ, կախոց, մածուկ
		Կոշտ համակարգեր՝ համաձուլվածքներ, բետոն

Sols-ը կոլոիդային լուծույթների մեկ այլ անուն է:

Կոլոիդային լուծույթները կոչվում են նաև սոլս(լատիներեն solutus - լուծարված):

Գազային դիսպերսիոն միջավայրով ցրված համակարգերը կոչվում են աերոզոլներ. Մառախուղները հեղուկ ցրված փուլով աերոզոլներ են, իսկ փոշին և ծուխը՝ պինդ ցրված փուլով աերոզոլներ։ Ծուխն ավելի բարձր ցրված համակարգ է, քան փոշին:

Հեղուկ դիսպերսիոն միջավայրով ցրված համակարգերը կոչվում են լիզոլներ(հունարեն «lios» - հեղուկ):

Կախված լուծիչից (դիսպերսիոն միջավայր), այսինքն. ջուր, բենզոլային սպիրտ կամ եթեր և այլն, կան հիդրոզոլներ, սպիրտներ, բենզոլներ, եթերոզոլներ և այլն։

Համատեղ ցրված համակարգեր. Գելեր.

Ցրված համակարգերկարող է լինել ազատորեն ցրվածԵվ համախմբված ցրվածկախված ցրված փուլի մասնիկների միջև փոխազդեցության բացակայությունից կամ առկայությունից:

TO ազատորեն ցրված համակարգերներառում են աերոզոլներ, լիզոլներ, նոսրացված կախոցներ և էմուլսիաներ: Դրանք հեղուկ են։ Այս համակարգերում ցրված փուլի մասնիկները չունեն շփումներ, մասնակցում են պատահական ջերմային շարժմանը և ազատորեն շարժվում են ձգողականության ազդեցության տակ։

Վերևի նկարները ցույց են տալիս ազատ ցրված համակարգեր:
Նկարներում a B Cպատկերված կորպուսուլյար-ցրված համակարգեր:
ա, բ- մոնոդիսպերս համակարգեր,
Վ- պոլիդիսպերս համակարգ,
Պատկերի վրա Գպատկերված մանրաթելային ցրված համակարգ
Պատկերի վրա դպատկերված ֆիլմի ցրված համակարգ

- ամուր. Նրանք առաջանում են, երբ ցրված փուլի մասնիկները շփվում են, ինչը հանգեցնում է կառուցվածքի ձևավորմանը շրջանակի կամ ցանցի տեսքով:

Այս կառուցվածքը սահմանափակում է ցրված համակարգի հեղուկությունը և հնարավորություն է տալիս պահպանել իր ձևը: Նման կառուցվածքային կոլոիդ համակարգերը կոչվում են գելեր.

Արոլի անցումը գելին, որը տեղի է ունենում լուծույթի կայունության նվազման արդյունքում, կոչվում է. գելացիա(կամ ժելատինացում):

Նկարներում a B Cպատկերված համակցված ցրված համակարգեր:
Ա- գել,
բ- խիտ կառուցվածքով կոագուլում,
Վ- կոագուլում չամրացված «կամարակապ» կառուցվածքով
Նկարներում գ, դպատկերված մազանոթ-ցրված համակարգեր

Փոշիներ (մածուկներ), փրփուրներ– համակցված ցրված համակարգերի օրինակներ:

Հողը, որը ձևավորվել է հողի միներալների և հումուսային (օրգանական) նյութերի ցրված մասնիկների շփման և խտացման արդյունքում, նույնպես համահունչ ցրված համակարգ է։

Նյութի շարունակական զանգվածը կարող է թափանցել ծակոտիները և մազանոթները՝ ձևավորելով մազանոթ-ցրված համակարգեր։ Դրանք ներառում են, օրինակ, փայտ, կաշի, թուղթ, ստվարաթուղթ, գործվածքներ.

Լյոֆիլիզմ և լիոֆոբություն

Կոլոիդային լուծույթների ընդհանուր բնութագիրը նրանց ցրված փուլի հատկությունն է՝ փոխազդելու դիսպերսիոն միջավայրի հետ։ Այս առումով առանձնանում են սոլերի երկու տեսակ.

1. Լյոֆոբիկ(հունարենից ֆոբիա - ատելություն) Եվ

2.Լիոֆիլային(հունարենից ֆիլիա - սեր).

U լիոֆոբՍոլերում մասնիկները լուծիչի հետ կապ չունեն, թույլ են փոխազդում դրա հետ և իրենց շուրջը կազմում են լուծիչի մոլեկուլների բարակ շերտ։

Մասնավորապես, եթե դիսպերսիոն միջավայրը ջուրն է, ապա այդպիսի համակարգերը կոչվում են հիդրոֆոբօրինակ՝ մետաղների լուծույթներ՝ երկաթ, ոսկի, մկնդեղի սուլֆիդ, արծաթի քլորիդ և այլն։

IN լիոֆիլհամակարգերում առկա է կապ ցրված նյութի և լուծիչի միջև: Ցրված փուլի մասնիկները, այս դեպքում, ձեռք են բերում լուծիչի մոլեկուլների ավելի ծավալուն թաղանթ։

Ջրային դիսպերսիոն միջավայրի դեպքում նման համակարգերը կոչվում են հիդրոֆիլ, ինչպիսիք են սպիտակուցի, օսլայի, ագար-ագարի, արաբական ռետինի լուծույթները և այլն։

Կոլոիդների կոագուլյացիա. Կայունացուցիչներ.

Նյութը ինտերֆեյսի վրա:

Բոլոր հեղուկները և պինդ մարմինները սահմանափակված են արտաքին մակերևույթով, որտեղ նրանք շփվում են տարբեր կազմի և կառուցվածքի փուլերի հետ, օրինակ՝ գոլորշի, մեկ այլ հեղուկ կամ պինդ:

Այս նյութի հատկությունները միջերեսային մակերես, ատոմների կամ մոլեկուլների մի քանի տրամագծերի հաստությամբ, տարբերվում են ֆազի ծավալի ներսում գտնվող հատկություններից։

Պինդ, հեղուկ կամ գազային վիճակում գտնվող մաքուր նյութի ծավալի ներսում ցանկացած մոլեկուլ շրջապատված է նմանատիպ մոլեկուլներով։

Սահմանային շերտում մոլեկուլները փոխազդեցության մեջ են մեկ այլ թվով մոլեկուլների հետ (տարբեր նյութի ծավալի ներսում փոխազդեցության համեմատ)։

Դա տեղի է ունենում, օրինակ, հեղուկի կամ պինդի միջերեսում իր գոլորշու հետ: Կամ, սահմանային շերտում նյութի մոլեկուլները փոխազդում են տարբեր քիմիական բնույթի մոլեկուլների հետ, օրինակ՝ երկու փոխադարձաբար վատ լուծվող հեղուկների սահմաններում։

Արդյունքում, փոխազդեցության բնույթի տարբերություններ են առաջանում փուլերի մեծ մասի ներսում և փուլային սահմաններում ուժային դաշտերկապված այս անհավասարության հետ: (Այդ մասին ավելի շատ հեղուկի մակերևութային լարվածություն բաժնում):

Որքան մեծ է յուրաքանչյուր փուլում ազդող միջմոլեկուլային ուժերի ինտենսիվության տարբերությունը, այնքան մեծ է միջֆազային մակերեսի պոտենցիալ էներգիան, որը հակիրճ կոչվում է. մակերեսային էներգիա.

Մակերեւութային լարվածություն
Մակերեւութային էներգիան գնահատելու համար օգտագործվում է այնպիսի մեծություն, ինչպիսին է հատուկ ազատ մակերեսի էներգիան: Այն հավասար է նոր փուլային միջերեսի միավոր տարածքի ձևավորման վրա կատարվող աշխատանքին (ենթադրելով մշտական ​​ջերմաստիճան):
Երկու խտացված փուլերի սահմանի դեպքում այս մեծությունը կոչվում է սահմանային լարվածություն.
Երբ խոսում ենք հեղուկի գոլորշիների սահմանի մասին, այս մեծությունը կոչվում է մակերեսային լարվածություն.

Կոլոիդների կոագուլյացիա

Բոլոր ինքնաբուխ պրոցեսները տեղի են ունենում համակարգի էներգիայի (իզոբարային պոտենցիալ) նվազման ուղղությամբ։

Նմանապես, գործընթացները ինքնաբերաբար տեղի են ունենում փուլային միջերեսում՝ ազատ մակերևույթի էներգիայի նվազման ուղղությամբ:

Որքան փոքր է միջֆազային մակերեսը, այնքան փոքր է ազատ էներգիան:

Իսկ փուլային միջերեսն իր հերթին կապված է լուծված նյութի ցրվածության աստիճանի հետ։ Որքան բարձր է դիսպերսիան (ցրված փուլի փոքր մասնիկները), այնքան մեծ է փուլերի միջերեսը:

Այսպիսով, ցրված համակարգերում միշտ կան ուժեր, որոնք հանգեցնում են ընդհանուր միջֆազային մակերեսի նվազմանը, այսինքն. մասնիկների ընդլայնմանը: Հետևաբար, տեղի է ունենում մանր կաթիլների միաձուլում մառախուղներում, անձրևային ամպերի և էմուլսիաների մեջ՝ բարձր ցրված մասնիկների ագրեգացում ավելի մեծ գոյացությունների մեջ:

Այս ամենը հանգեցնում է ցրված համակարգերի ոչնչացմանը. մառախուղներ և անձրևային ամպեր են անձրևում, էմուլսիաներն առանձնանում են, կոլոիդային լուծույթները կոագուլվում են, այսինքն. բաժանվում են ցրված փուլի նստվածքի (մակարդում) և ցրման միջավայրի կամ ցրված փուլի երկարավուն մասնիկների դեպքում վերածվում են գելի։

Կոտրված համակարգերի կարողությունը պահպանել իրենց բնորոշ դիսպերսիայի աստիճանը կոչվում է ագրեգատիվ կայունություն.

Ստաբիլիզատորներ ցրված համակարգերի համար

Ինչպես ավելի վաղ ասվեց, ցրված համակարգերը սկզբունքորեն թերմոդինամիկորեն անկայուն են. Որքան բարձր է դիսպերսիան, այնքան մեծ է ազատ մակերեսի էներգիան, այնքան մեծ է ցրվածությունը ինքնաբերաբար նվազեցնելու միտումը:

Հետևաբար, կայուն ձեռք բերելու համար, այսինքն. երկարատև կախոցներ, էմուլսիաներ, կոլոիդային լուծույթներ, անհրաժեշտ է ոչ միայն հասնել ցանկալի ցրվածությանը, այլև պայմաններ ստեղծել դրա կայունացման համար:

Հաշվի առնելով դա՝ կայուն ցրման համակարգերը բաղկացած են առնվազն երեք բաղադրիչներից՝ ցրված փուլ, ցրման միջավայր և երրորդ բաղադրիչ. ցրված համակարգի կայունացուցիչ.

Կայունացուցիչը կարող է լինել իոնային կամ մոլեկուլային, հաճախ բարձր մոլեկուլային բնույթ:

Լյոֆոբ կոլոիդների լուծույթների իոնային կայունացումը կապված է էլեկտրոլիտների ցածր կոնցենտրացիաների առկայության հետ՝ ստեղծելով իոնային սահմանային շերտեր ցրված փուլի և ցրված միջավայրի միջև:

Ցրված համակարգերը կայունացնելու համար ավելացված բարձր մոլեկուլային միացությունները (սպիտակուցներ, պոլիպեպտիդներ, պոլիվինիլ սպիրտ և այլն) կոչվում են պաշտպանիչ կոլոիդներ:

Ֆազային միջերեսում ներծծվելով՝ նրանք մակերեսային շերտում ձևավորում են ցանցային և գելանման կառուցվածքներ՝ ստեղծելով կառուցվածքային-մեխանիկական պատնեշ, որը խոչընդոտում է ցրված փուլի մասնիկների ինտեգրմանը։

Կառուցվածքային-մեխանիկական կայունացումը կարևոր է կախոցների, մածուկների, փրփուրների և խտացված էմուլսիաների կայունացման համար: