Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Дисперсная структура

Дисперсная структура (далее Д) неупорядоченная пространственная сетка в дисперсной системе (каркас), образованная частицами дисперсной фазы, соединенными молекулярными силами различной природы. Формирование Д сопровождается загущением (возрастанием структурной вязкости) или отвердеванием первоначально жидкой системы. Структурная сетка может занимать при этом от нескольких сотых долей % до нескольких десятков % от объема системы, а в некоторых случаях заполнять практически весь объем. По характеру связи между частицами различают коагуляционные и конденсационные Д Коагуляционные Д возникают в процессе коагуляции частиц дисперсной фазы или при увеличении степени объемного заполнения ими дисперсной системы. В коагуляционных Д соединение частиц осуществляется через тонкую прослойку жидкой дисперсионной среды вследствие действия слабых межмолекулярных (ван-дер-ваальсовых) сил притяжения. Такие Д обладают малой прочностью, пластичностью, некоторой эластичностью и тиксотропией, т. е. способностью самопроизвольно и обратимо восстанавливаться после механического разрушения - в результате столкновения частиц в броуновском движении. Лиогели (см. Гели) и различного рода пасты имеют Д типично коагуляционного типа.

  Конденсационные Д формируются в процессе выделения новой фазы из пересыщенных паров, расплавов и растворов. Мельчайшие частицы новой (дисперсной) фазы, возникнув в недрах гомогенной среды, увеличиваются в размерах, срастаются и образуют структурную сетку с прочными фазовыми, или когезионными (см. Когезия), контактами. Такая Д может быть упруго-хрупкой или эластичной (в зависимости от механических свойств составляющей ее фазы), но она лишена пластичности и тиксотропии, т. е. разрушается необратимо. Если новая фаза выделяется в виде которые в процессе роста срастаются или переплетаются, то образованная ими Д называется или конденсационно- Таковы, например, Д, возникающие при взаимодействии минеральных вяжущих веществ - цементов - с водой. Керамика и металлокерамика (керметы) также относятся к Д конденсационно- типа. К ним причисляют и предельно плотные Д мелкозернистых твердых тел, закристаллизовавшихся из расплава, например ситаллы - закристаллизованные стекла. Возникновение конденсационных Д из пересыщенных растворов полимеров может идти двумя путями: через промежуточную стадию образования коацерватных капель (см. Коацервация) с повышенным содержанием полимера и через образование в эластичном полимерном студне капелек разбавленного раствора, подобных вакуолям. В 1-м случае обеднение растворителем и частичная коалесценция капель, перешедших в высокоэластическое состояние, приводят к возникновению сетчатой структуры срастания. Аналогичные структуры образуются из шаровидных полимерных частиц при желатинизации латекса, например в производстве губчатых резин, или из частиц молочного жира при получении сливочного масла. Во 2-м случае разрастание и слияние друг с другом "вакуолей" создает систему связных каналов; одновременно в результате синерезиса происходит обеднение растворителем фазы студня и возникает структурная сетка ячеистого типа. Удаление растворителя из полимерной Д конденсационного типа (так называемого псевдогеля) дает полимерные ксерогели, представляющие практический интерес в производстве тонкопористых материалов: мембранных фильтров, искусственной кожи, макропористых ионообменных смол и т.д.

  Природные и искусственные материалы, например некоторые горные породы, наполненные пластмассы и резины, могут иметь и сложную коагуляционно-конденсационную структуру. Исследование и направленный синтез Д с заданными свойствами - предмет специальной отрасли науки - физико-химической механики.

  Лит.: Ребиндер П. А., Влодавец И. Н., Физико- механика пористых и волокнистых дисперсных структур, в кн.: Проблемы физико- механики волокнистых и пористых дисперсных структур и материалов, Рига, 1967, с. 5-40; Воюцкий С. С., Курс коллоидной химии, М., 1964, с. 334-40, 533-44.

  Л. А. Шиц.

 


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 29.03.2024 09:53:58