Дисперсное и коллоидное состояние строительных материалов
Большинство строительных материалов (бетоны, лаки, краски, грунтовки) представляют собой коллоидные системы. Правила работы с такими материалами имеют свои особенности. К коллоидам относится множество важных природных технических продуктов — каучук, клетчатка, крахмал и др. Мыла тоже образуют коллоидные системы, и их моющее действие — результат физико-химического процесса. Из самых разнообразных… Читать ещё >
Дисперсное и коллоидное состояние строительных материалов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Классификация дисперсных систем
Дисперсным состоянием вещества называют его раздробленное состояние. Одно и то же вещество может находиться в различной степени раздробленности (дисперсности). Степень дисперсности D — величина, обратная размеру частиц.
Дисперсная система — система, в которой одно или несколько веществ в виде мелких частиц распределены в другом веществе.
В состав дисперсных систем входят не менее двух компонентов: дисперсная фаза (раздробленное вещество) и дисперсионная среда (растворитель), в которой распределяется диспергированное вещество.
При размере частиц дисперсной фазы меньше 1 нм (атомы, ионы) образуются однофазные дисперсные системы — гомогенные, к ним относятся истинные растворы (табл. 2.1).
Таблица 2. 7.
Классификация дисперсных систем.
Система. | Вид системы. Размер частиц, м (г). | Примеры. | Способы обнаружения частиц. |
Истинный раствор | Ионная или молекулярно-дисперсная < I-Ю-9 | Поваренная соль в воде. | Ионы и молекулы нельзя обнаружить оптическими методами. Они проходят через бумажный фильтр |
Коллоидная система. | Коллоидно-дисперсная 1 -10−9 — 5−10−7. | Мыло в воде. | Коллоидные частицы можно обнаружить с помощью ультрамикроскопа. Они проходят через бумажный фильтр |
Система. | Вид системы. Размер частиц, м (г). | Примеры. | Способы обнаружения частиц. |
Грубодисперсная. | Суспензия, > 5−10-7 | Глина в воде. | Частицы можно обнаружить визуально. Они задерживаются бумажным фильтром. |
Эмульсия, > 5-Kh7 | Жир в воде. | ||
Аэрозоли, > 5−10-7 | Мыльная пена. |
С увеличением размера частиц дисперсной фазы между их поверхностью и дисперсионной средой обнаруживается граница раздела, такие дисперсные системы называются гетерогенными (многофазными). К гетерогенным системам относятся коллоидные (золи, от лат. solutio — раствор) и грубодисперсные (табл. 2.1).
Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды представлена в табл. 2.2.
Большинство строительных материалов (бетоны, лаки, краски, грунтовки) представляют собой коллоидные системы. Правила работы с такими материалами имеют свои особенности. К коллоидам относится множество важных природных технических продуктов — каучук, клетчатка, крахмал и др. Мыла тоже образуют коллоидные системы, и их моющее действие — результат физико-химического процесса. Из самых разнообразных коллоидов состоит и почва. Синтетические каучуки, пластмассы, органическое стекло (плексиглас), капрон и нейлон, эпоксидные смолы тоже относятся к коллоидам. К категории коллоидных систем принадлежат многие минералы, руды и самоцветы. Поэтому в данной главе рассматриваются общие положения о коллоидных системах и применение их в строительстве.
Таблица 2.2
Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию.
Дис; персная фаза. | Дисперсионная среда. | Примеры дисперсных систем. |
Твердая. | газообразная. | Аэрозоль. Табачный дым, цементная пыль. |
жидкая. | Суспензии: молоко, коллоидные растворы металлов. | |
твердая. | Гель. Металлические сплавы, искусственные драгоценные камни, цветные стекла. | |
Жидкая. | газообразная. | Аэрозоль: туман, облака. |
жидкая. | Эмульсии: масла и нефть в воде, сливочное масло. | |
твердая. | Гель. Почва, природные минералы с жидкими включениями: жемчуг. |
Окончание табл. 2.2
Дис; персная фаза. | Дисперсионная среда. | Примеры дисперсных систем. |
Газообразная. | газообразная. | гомогенные системы. |
жидкая. | Пена. Пивная, противопожарная и т. д. | |
твердая. | Гель. Твердые пены: пенопласт, пемза, активированный уголь; ряд ионообменных смол, мелкопористая резина. |
Изучение характера взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды показало, что коллоидные системы делятся на лиофильные — «любящие» растворитель и лиофобные — в которых фаза и среда не взаимодействуют между собой. Если дисперсионной средой служит вода, то различают гидрофильные коллоиды и гидрофобные.