Дисперсные системы, состоящие из какого-то вещества в высокой степени раздробления (дисперсной фазы), равномерно распределенного в массе основного несущего вещества (дисперсионной среде), часто встречаются в природе и широко используются в современных технологических процессах. Понятие дисперсности простирается на широкую область размеров тел — от 10 9 до 10 4 м. Эта оЙЛасть охватывает коллоидное состояние, в котором могут находиться и практически существуют все реальные тела [1], например природные и сточные воды, промышленные суспензии, тела растительного или животного мира, облака и туманы, строительные материалы, металлы, бумага, пища, ткани и т. д.[ ...]
В дальнейшем мы охарактеризуем водные дисперсии (дисперсионная среда — вода), встречающиеся в природе (природные воды) и используемые в промышленности (сточные воды и водные суспензии в различных технологических процессах), для разделения которых применяют коагуляцию и флокуляцию или то и другое одновременно.« Водные дисперсии представляют собой сложную гетерогенную систему, в которой растворены различные вещества, представляющие, собой ионные и -молекулярные растворы, и содержатся коллоидно- и грубодисперсные взвешенные вещества.[ ...]
По размеру частиц (степени дисперсности) дисперсные системы делятся на грубо- и высокодисперсные. Определяющий размер грубо-дисперсных частиц (диаметр для сферических, длина ребра для кубических и эквивалентный диаметр для вытянутых) более 0,1 мкм. К грубодисперсным системам относятся взвеси, суспензии, эмульсии, частицы которых оседают или всплывают) в гравитационном поле, не проходят через бумажные фильтры и видимы в обычный микроскоп. Высокодисперсными являются коллоидные растворы (золи), преобладающий размер частиц которых находится в пределах 10 7—10-9 м. Частицы золей проходят через обычные фильтры, но задерживаются ультрафильтрами (целлофан, пергамент), практически не оседают (не всплывают) и невидимы в оптический микроскоп.[ ...]
Устойчивость дисперсных систем зависит от их свойств, характеризующих данную систему в целом, а также от свойств дисперсионной среды и дисперсной фазы. Дисперсионная среда (вода) характеризуется содержанием растворенных солей (солевой или ионный состав), газов, органических, поверхностно-активных и других веществ, кислотностью, щелочностью, жесткостью, плотностью, вязкостью, поверхностным натяжением и др. Свойства дисперсной фазы определяются размером и формой частиц, химическим и минералогическим составом, плотностью, пористостью, ионообменной емкостью, зарядом поверхности частиц, адсорбционными свойствами и др. Эти свойства дисперсных систем могут изменяться в очень широких пределах в зависимости от их происхождения, вида производства, технологических параметров (в случае сточных вод и промышленных суспензий) и многих других факторов. Так, в природных водах, подлежащих очистке и использующихся для технических целей и питьевого водоснабжения, концентрация нерастворимых коллоидно-дисперсных и взвешенных веществ (песка, ила, глины и др.) может достигать значительных величин (3—10 г/дм3). Размер их также колеблется в очень широких пределах от 10 3 до 10-9 м, а электрокинетический потенциал составляет обычно несколько десятков милливольт. Наряду с нерастворимыми веществами рисутству-ют примеси органического и биологического происхождения.[ ...]
По фазово-дисперсному состоянию можно выделить взвешенные вещества и планктон (10-4—10“6 м), коллоидные растворы, высокомолекулярные растворы и растворы органических веществ, солей, кислот и оснований (10 9—Ю-10 м).[ ...]
По структурному признаку водные дисперсии (суспензии и эмульсии) относятся к. свободнодисперсным системам, в которых частицы дисперсной фазы не связаны между собой и могут свободно перемещаться.[ ...]
В зависимости от интенсивности сил взаимодействия между веществом дисперсной фазы и дисперсионной среды за счет молекулярных сил на границе раздела фаз дисперсные системы делятся на лиофиль-ные и лиофобные. Для первых характерно сильное межмолекулярное взаимодействие вещества дисперсной фазы со средой, для вторых — слабое. Это взаимодействие приводит к образованию сольватных (гид-ратных) слоев из молекул дисперсионной среды (воды) вокруг частиц. Отмеченные различия, как это будет показано ниже, обусловливают различный механизм стабилизации и коагуляции лиофобных и лио-фильных коллоидов.[ ...]
Вернуться к оглавлению