Дисперсті жүйе

 

 

 

  Дисперсті жүйе – екі немесе оданда көп фазадан тұратын, оның бірі жоғары дисперсті және дисперсті жүйеде майда бөлшек ретінде таралған екі фаза аралығында дамыған гетерогенді жүйе. Бөлшектердің өлшемі қысқарған сайын дисперсті фаза бетіндегі фаза бөлімі үлкейеді.Осылайша дисперсті жүйе ұғымы барлық өлшемдегі бөлшектермен микроскопиялық өлшемдерге дейін біріктіретін жүйе болып табылады.

 Дисперстік  гетерогенді жүйенің  сипаттамасы.Дисперсті  жүйеге  деген қызығушылық олардың табиғатта  да техникада да кездесуінде; тау жыныстары, грунттар және тұмандар мен аспан, жаңбыр мен қар, космостық шаң, тірі организмдердің ұлпалары және қазіргі таңдағы көптеген материалдар да полимерлі материалдар, бетондар  дисперсті жүйе болып табылады.

 Дисперсті жүйелердің жіктелуі. Дисперсті жүйелер бірнеше топқа бөлініп жіктеледі. Оның ең қарапайымы дисперстілігіне байланысты 3 топқа бөлінеді.Олар жоғарыдисперсті немесе ультрамикрогетерогенді, бұл топтағылардың өлшемі 10   нен 10 м, микрогетерогенді олардың өлшемі  10 нан 10 м және ірідисперсті олар 10 жоғары.

   Дисперсті жүйелер агрегаттық  күйіне байланысты қатты (Т), сұйық  (Ж), газ(Г)  болып 3 топқа бөлінеді. Газ газда қарапайым жағдайда гомогенді жүйе түзеді.Тек ерекше жағдайда ғана мысалы, космостық аймақта газ газда флуктуация тығыздығы мүмкін.

 Қиын балқитын бейметалдармен  силикатты материалдар технологиясында  қатты мен сұйық  жоғары  концентрациялы  дисперсті фаза  көбірек кездеседі мысалы, суспензия,  паста. Сұйық пен сұйық эмульсия. Суспензия әр өнеркәсіпте әртүрлі  атқа ие, тұтастырғыш материалдар технологиясында шламдар, отқатөзімді керамика технологиясында шликерлер, бейорганикалық заттар технологиясында пульпалар.Қатып қалған цемент тасының және цемент қамырының құрылысымен қасиеттері  егер цемент қамырын 25-40 % цемент ұнтағымен суды мұқият араластыру нәтижесінде алса онда цемент қамырын паста деп атайды.Цементтердің физикалық және механикалық қасиеті тығыздық пен көлемдік масса. Портландцемент тығыздығы химиялық және физикалық қасиеттерге сонымен қатар әртүрлә қоспаларға  байланысты 3 -3.2 г\см  аралықта болады.Кәдімгі портландцементке қарағанда шлакты және пуцоландыцементтердің тығыздығы төмен 2.7- 2.9 г\см болады.Тығыздық пен көлемдік массада байланысады.Көлемдік масса болпылдаған және тығыздалған күйде болады. Портландцементтің себілген көлемдің массасы борпылдаған күйде 900- 1000 ал тығыздалған күйде 1400-1700кг\м Қамырдың ұстасуы тұтастырғыш заттар мен цементтер ұстасу мерзімімен  сипатталуы керек. Қамырдың бастапқы және аяқталу ұстасу мерзімін белгілейді.

 

 

 

 

 Молекулардың  интенсивтілігі  фазалар арасында дисперсті жүйе  лиофильді және лиофобты (грек. «лиос»  сұйық, «фило» жақсы көрем,  «фобо» жек корем). Сулы дисперсті  жүйеде гидрофильді және гидрофобты  деп аталады.Лиофильді жүйеде  дисперсті жүйе молекула арасында аз айырмашлыққа байланысты жақсы араласыды, ал лиофобты жүйеде бұл құбылыс керісінше жүреді.Майда бөлшектер өздігінен коагулирацияланады немесе коалесцирацияланады.

 Дисперсті жүйе  структурасына байланысты негізгі топтарға бөлінеді. Бірінші топқа босдисперсті жүйе жатады.Дисперсті фаза бөлшектері бос, бір бірімен байланыспайды және дисперсті ортада өз еркімен броундық қозғалыс әсерінен қозғалады.Бұл топқа лиозолдар, бірнеше суспензия және эмульсия, аэрозолдар түрлері жатады. Екінші топты өзара байланысқан дисперсті жүйе құрайды.Дисперсті фазаны құрайтын бөлшектерге гелдер, пасталар, порошоктар, бірнеше суспензия түрлері және тағы басқалар жатады. Структураны құрайтын бөлшектер өзара орын ауыстыруға қабілетсіз және сенімсіз қозғалыс жасауы мүмкін.

 Коллоидты жүйелерін алу әдістері мен сипаттамасы. Кремнеземнің коллоидтық формалары. Гетерогенді жоғарыдисперсті жүйе табиғатта кең таралған және техникада маңызды рол атқарады. Коллоидты жүйе қатты дисперсті фазамен сипатталады.Жоғарыдисперсті жүйе келесі факторлармен сипатталады; әртүрлі химиялық құрамы бар компоненттер, дисперсті фаза бөлшектерінің өлшемі, агрегаттық күйіне байланысты, фазалар арасындағы молекулалы күштер және де қасиеттеріне байланысты. Диспергационды әдіс. Бұл әдіс бойынша жүйеде молекула аралық  күш және бос энергияны жинауға арналған. Механикалық дисперсті әдіс материалды бөлшектеу механикалық күштің әсерінен болады.

 

 

Жоғарыдисперстік  күйдегі силикаттар

 

Кремнеземнің еруі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кремнеземнің судағы ОН¯ - иондарымен бірге еру схеманың механизмі

(Р. Айлер бойынша)

 

Кремнеземнің полимеризациясы