Грубодисперсные системы. 
Химия в строительстве

К грубодисперсным системам относят системы, в которых размер частиц дисперсной фазы больше 5−10⁷ м (см. табл. 2.1). В зависимости от агрегатного состояния частиц дисперсной фазы и дисперсионной среды различают следующие виды этих систем: эмульсии, суспензии и аэрозоли.

Эмульсии — системы, состоящие из двух жидких фаз, одна из которых диспергирована в виде капелек в другой. Жидкость, раздробленная на капельки, — дисперсная фаза, другая жидкость, заполняющая объем между капельками, — дисперсионная среда. В строительстве широко применяют битумные эмульсии для асфальтирования, краски эмульсионные и др.

Получают эмульсии механическим диспергированием на коллоидных и ультразвуковых мельницах. Главное условие получения эмульсии — критерий устойчивости — вещества, образующие эмульсию, не должны растворяться друг в друге.

Эмульсии относятся к неустойчивым во времени системам, для них характерно явление коалесценции — самопроизвольное слияние капелек дисперсной фазы с последующим расслоением жидкостей. Для повышения устойчивости эмульсий применяют стабилизаторы — эмульгаторы. В качестве эмульгаторов часто используют поверхностно-активные вещества (ПАВ). Например, эмульсию масла в воде можно стабилизировать ПАВ: гидрофобная (неполярная) часть молекулы ПАВ сорбируется на капле масла, а гидрофильная (полярная) находится в воде, что препятствует слиянию капель дисперсной фазы (коалесценции). На этом явлении основано удаление жира моющими средствами с различных поверхностей.

Специфическим свойством эмульсий является взаимное превращение их, называемое обращением фаз.

Например, при взбивании сливок образуется два вида эмульсий: масло в воде и вода в масле.

Для стабилизации взбитых сливок используют ПАВ — глицерин и жирные кислоты.

Суспензии (взвеси) — дисперсные системы, в которых дисперсной фазой является твердое вещество, а дисперсионная среда — жидкость. К ним относятся глинистые, цементные и известковые композиции, масляные краски. Получают диспергированием нерастворимых твердых веществ в жидкой дисперсионной среде.

Высококонцентрированные суспензии (пасты) имеют свойства структурированных систем и характеризуются высокой вязкостью.

Суспензии кинетически неустойчивы, поэтому в них легко образуются осадки. Перечислим критерии устойчивости.

• 1. Смачиваемость поверхности частиц дисперсной фазы дисперсионной средой, тогда на поверхности частиц образуется сольватная оболочка, обладающая упругими свойствами и препятствующая слипанию.
• 2. Наличие стабилизатора — как правило, добавляют поверхностноактивные вещества, которые адсорбируются на частицах дисперсной фазы неполярными группами, а их полярные группы смачиваются водой (гидратируются), что предотвращает слипание частиц.