Коллоидная химия

Коллоидная химия – раздел химии (точнее, физической химии), изучающий особые гетерогенные сильно раздробленные системы, называемые коллоидными.

Гетерогенная система - это система, состоящая из двух или более фаз, между которыми существует поверхность раздела фаз.

Фаза - это часть системы, отделенная от других частей поверхностью раздела. Понятие "фаза" отличается от понятия "агрегатное состояние" вещества. Между веществами, находящимися в разном агрегатном состоянии (жидкость - твердое вещество, газ - жидкость и т.п.) всегда существуют поверхность раздела, т.е. вещества находятся в разныз фазах. Однако существуют системы, в которых вещества находятся в одном агрегатном состоянии, но в разных фазах, например, два твердых вещества или две нерастворимые друг в друге жидкости (масло - вода).

Дисперсная система – система, состоящая из двух веществ, одно из которых распределено в другом в виде мелких частиц.
Измельченное вещество – дисперсная фаза. Среда, в которой распределяется это вещество, называется дисперсионной средой.

Количественными характеристиками степени раздробленности дисперсной фазы являются:
- Поперечный размер частицы - а.
Для сферической частицы это радиус или диаметр; для кубической – длина ребра; для частиц других форм он зависит от направления. Чаще всего считают, что частицы имеют сферическую форму.
Частицы редко имеют одинаковый размер. Различают монодисперсные (а=const) и полидисперсные (а≠const) системы.
- Дисперсность Д=1/а.
- Удельная поверхность дисперсной системы Sуд - межфазная поверхность, приходящаяся на единицу объема дисперсной фазы.
Чем меньше размер частиц, тем больше дисперсность и удельная поверхность.                          

Классификация дисперсных систем
1). По дисперсности:

а) грубодисперсные;
б) микрогетерогенные (более 10-7 м);
в) ультрамикрогетерогенные (от 10-7 до 10-9 м);
г) истинные растворы (менее 10-9 м) - гомогенные системы.

2). По агрегатному состоянию:

Дисперсная фаза Дисперсионная среда Гетерогенная система
газ газ система гомогенная
жидкость газ туманы, аэрозоли
твердое вещество газ дымы, пыль
газ жидкость пены, газовые эмульсии
жидкость жидкость эмульсии, лиозоли
твердое вещество жидкость суспензии, коллоидные растворы, лиозоли
газ твердое вещество твердые пены, пористые тела
жидкость твердое вещество твердые эмульсии
твердое вещество твердое вещество твердые золи, сплавы
Предметом изучения коллоидной химии традиционно являются ультрамикрогетерогенные системы (коллоидные растворы, лиозоли) и микрогетерогенные системы (аэрозоли, дымы, пены, эмульсии, суспензии). Иногда в рамках курса коллоидной химии изучают высокомолекулярные соединения, растворы которых, вследствие  больших размеров молекул растворенного полимера, часто проявляют свойства, характерные для ультрамикрогетерогенных систем.

Классические исследования в области коллоидной химии выполнены при изучении коллоидных растворов - золей, как их называли создатели коллоидной химии. Этот термин используется и в настоящее время. Если в качестве дисперсионной среды выступает вода, коллоидные растворы называют гидрозолями.