Коллоидные системы

Коллоидные системы, коллоидно-дисперсные системы, коллоиды, традиционные названия предельно высокодисперсных (микрогетерогенных) систем. Частицы дисперсной фазы в К. с., коллоидные частицы, обычно имеют размер от 10-7 до 10-5 см. В газе или жидкости они свободно и независимо одна от другой участвуют в интенсивном броуновском движении, равномерно заполняя весь объем дисперсионной среды. Такие свободнодисперсные К. с. (дымы, золи) седиментационно устойчивы, то есть их частицы не выпадают в осадок. В процессе броуновского движения и при перемешивании коллоидные частицы сталкиваются. Если при этом не происходит укрупнения частиц вследствие их слипания (коагуляции) или слияния (коалесценции), то К. с. являются агрегативно устойчивыми (например, лиофильные и стабилизованные лиофобные К. с., см. Лиофильные и лиофобные коллоиды).

К. с. образуются при конденсации вещества в гомогенной среде (пересыщенном растворе, паре, переохлажденной жидкости), если возникающие в ней зародыши новой дисперсной фазы, то есть мельчайшие капли или кристаллики, не получают возможности расти до размеров, превышающих 10-5 — 10-4 см. Конденсация часто сопровождает химические реакции, в результате которых образуются трудно-растворимые соединения. Другой путь получения К. с. — диспергирование, самопроизвольное в случае лиофильных и принудительное в случае лиофобных систем. Существование жидких агрегативно устойчивых лиофобных К. с. всегда обусловлено наличием в дисперсионной среде поверхностно-активных веществ — стабилизаторов. Эти вещества создают на поверхности частиц адсорбционно-сольватный защитный слой, препятствующий их сближению и коагуляции под влиянием близкодействующих сил молекулярного притяжения. Препятствием к сближению частиц могут быть расклинивающее давление жидкой дисперсионной среды, сольватно связанной (см. Сольватация) в адсорбционном слое молекулами или ионами стабилизатора; электростатическое отталкивание одноименно заряженных ионов, адсорбированных на поверхности частиц; повышенная структурная вязкость поверхностного защитного слоя, так называемый структурно-механический барьер.

Неструктурированные жидкие К. с., золи, по комплексу свойств занимают промежуточное положение между грубодисперсными системами и растворами. При ослаблении в лиофобных золях защитного действия стабилизаторов (астабилизация, или дестабилизация, системы) возникают структурированные К. с. — гели (см. также Дисперсная структура). К К. с. относят и твёрдые микрогетерогенные системы — мелкозернистые тела (некоторые минералы, сплавы, закристаллизованные стекла и др.), в которых величина структурных элементов или включений не выходит за пределы коллоидных размеров.

Лит. см. при ст. Коллоидная химия.

Л. А. Шиц.