Дисперсия в химии что это
Дисперсия (химия)
Диспе́рсная систе́ма — это смесь, состоящая как минимум из двух веществ, которые совершенно или практически не смешиваются друг с другом и не реагируют друг с другом химически. Первое из веществ (дисперсная фаза) мелко распределено во втором (дисперсионная среда, диспергатор). Фазы можно отделить друг от друга физическим способом (центрифугировать, сепарировать и т.д.).
Обычно дисперсные системы — это коллоидные растворы, золи. К дисперсным системам относят также случай твердой дисперсной среды, в которой находится дисперсная фаза.
Классификация дисперсных систем
Наиболее общая классификация дисперсных систем основана на различии в агрегатном состоянии дисперсионной среди и дисперсной фазы. Сочетания трех видов агрегатного состояния позволяют выделить девять видов дисперсных систем. Для краткости записи их принято обозначать дробью, числитель которой указывает на дисперсную фазу, а знаменатель на дисперсионную среду, например для системы «газ в жидкости» принято обозначение Г/Ж.
| Обозначение | Дисперсионная среда | Дисперсная фаза | Название и пример |
|---|---|---|---|
| Ж/Ж | Жидкая | Жидкая | Эмульсии: нефть, крем, молоко |
| Т/Ж | Жидкая | Твёрдая | Суспензии и золи: пульпа, ил, взвесь, паста |
| Г/Ж | Жидкая | Газообразная | Газовые эмульсии и пены |
| Ж/Т | Твёрдая | Жидкая | Капиллярные системы: жидкость в пористых телах, грунт, почва |
| Т/Т | Твёрдая | Твёрдая | Твердые гетерогенные системы: сплавы, бетон, ситаллы, композиционные материалы |
| Г/Т | Твёрдая | Газообразная | Пористые тела |
| Ж/Г | Газообразная | Жидкая | Аэрозоли: туманы, облака |
| Т/Г | Газообразная | Твёрдая | Аэрозоли (пыли, дымы), порошки |
| Г/Г | Газообразная | Газообразная | Дисперсная система не образуется |
По кинетическим свойствам дисперсной фазы дисперсные системы можно разделить на два класса:
В свою очередь эти системы классифицируются по степени дисперсности.
По размерам частиц свободнодисперсные системы подразделяют на:
Ультрамикрогетерогенные системы также называют коллоидными или золями. В зависимости от природы дисперсионной среды, золи подразделяют на твердые золи, аэрозоли (золи с газообразной дисперсионной средой) и лиозоли (золи с жидкой дисперсионной средой). К микрогетерогенным системам относят суспензии, эмульсии, пены и порошки. Наиболее распространенными грубодисперсными системами являются системы твердое-газ, например, песок.
Связнодисперсные системы (пористые тела) по классификации М. М. Дубинина подразделяют на:
Примечание 1 : изменение определения в исх.
СОДЕРЖАНИЕ
Структура и свойства
Дисперсии не имеют никакой структуры; т.е. частицы (или в случае эмульсий: капли), диспергированные в жидкой или твердой матрице («дисперсионная среда»), считаются статистически распределенными. Поэтому для дисперсий обычно предполагается, что теория перколяции надлежащим образом описывает их свойства.
Описание дисперсии
Что касается молекулярной диффузии, дисперсия происходит в результате неодинаковой концентрации введенного материала в объеме среды. Когда диспергированный материал впервые вводится в объемную среду, область, в которую он вводится, имеет более высокую концентрацию этого материала, чем любая другая точка в объеме. Это неравномерное распределение приводит к градиенту концентрации, который приводит к диспергированию частиц в среде, так что концентрация постоянна во всем объеме. Что касается конвекции, изменение скорости между путями потока в объеме способствует распределению диспергированного материала в среде.
Хотя оба явления переноса способствуют диспергированию материала в объеме, механизм диспергирования в основном обусловлен конвекцией в случаях, когда в объеме имеется значительный турбулентный поток. Диффузия является доминирующим механизмом в процессе диспергирования в случаях небольшой турбулентности или ее отсутствия в объеме, когда молекулярная диффузия способна способствовать диспергированию в течение длительного периода времени. Эти явления отражаются в обычных событиях реального мира. Молекулы в капле пищевого красителя, добавленного в воду, в конечном итоге рассредоточатся по всей среде, где эффекты молекулярной диффузии более очевидны. Однако перемешивание смеси ложкой создаст турбулентные потоки в воде, которые ускорят процесс диспергирования за счет диспергирования с преобладанием конвекции.
Степень дисперсности
Типы дисперсий
Подвески представляет собой гетерогенную дисперсию крупных частиц в среде. В отличие от растворов и коллоидов, если их не трогать в течение длительного периода времени, взвешенные частицы выпадают из смеси.
Примеры дисперсий
Сплав, упрочненный дисперсией оксидов (ODS), является примером дисперсии частиц оксида в металлической среде, которая улучшает устойчивость материала к высоким температурам. Поэтому эти сплавы имеют несколько применений в ядерной энергетике, где материалы должны выдерживать чрезвычайно высокие температуры для поддержания работы.
Деградация прибрежных водоносных горизонтов является прямым результатом проникновения морской воды в водоносный горизонт и ее рассеивания в результате чрезмерного использования водоносного горизонта. Когда водоносный горизонт истощается для использования человеком, он естественным образом пополняется за счет поступления грунтовых вод из других областей. В случае прибрежных водоносных горизонтов запас воды пополняется как от сухопутной границы с одной стороны, так и от морской границы с другой стороны. После чрезмерного сброса соленая вода с морской границы попадет в водоносный горизонт и рассеется в пресноводной среде, угрожая жизнеспособности водоносного горизонта для использования человеком. Было предложено несколько различных решений проблемы проникновения морской воды в прибрежные водоносные горизонты, включая инженерные методы искусственного пополнения запасов и создание физических барьеров на морской границе.
Химические диспергаторы используются при разливах нефти для смягчения последствий разлива и ускорения разложения частиц нефти. Диспергаторы эффективно изолируют лужи на нефти, находящейся на поверхности воды, на более мелкие капли, которые рассеиваются в воде, что снижает общую концентрацию нефти в воде, чтобы предотвратить любое дальнейшее загрязнение или воздействие на морскую биологию и прибрежную дикую природу.
Примечание 1 : изменение определения в исх.
СОДЕРЖАНИЕ
Структура и свойства
Дисперсии не имеют никакой структуры; т.е. частицы (или в случае эмульсий: капли), диспергированные в жидкой или твердой матрице («дисперсионная среда»), считаются статистически распределенными. Поэтому для дисперсий обычно предполагается, что теория перколяции надлежащим образом описывает их свойства.
Описание дисперсии
Что касается молекулярной диффузии, дисперсия происходит в результате неодинаковой концентрации введенного материала в объеме среды. Когда диспергированный материал впервые вводится в объемную среду, область, в которую он вводится, имеет более высокую концентрацию этого материала, чем любая другая точка в объеме. Это неравномерное распределение приводит к градиенту концентрации, который приводит к диспергированию частиц в среде, так что концентрация постоянна во всем объеме. Что касается конвекции, изменение скорости между путями потока в объеме способствует распределению диспергированного материала в среде.
Хотя оба явления переноса способствуют диспергированию материала в объеме, механизм диспергирования в основном обусловлен конвекцией в случаях, когда в объеме имеется значительный турбулентный поток. Диффузия является доминирующим механизмом в процессе диспергирования в случаях небольшой турбулентности или ее отсутствия в объеме, когда молекулярная диффузия способна способствовать диспергированию в течение длительного периода времени. Эти явления отражаются в обычных событиях реального мира. Молекулы в капле пищевого красителя, добавленного в воду, в конечном итоге рассредоточатся по всей среде, где эффекты молекулярной диффузии более очевидны. Однако перемешивание смеси ложкой создаст турбулентные потоки в воде, которые ускорят процесс диспергирования за счет диспергирования с преобладанием конвекции.
Степень дисперсности
Типы дисперсий
Подвески представляет собой гетерогенную дисперсию крупных частиц в среде. В отличие от растворов и коллоидов, если их не трогать в течение длительного периода времени, взвешенные частицы выпадают из смеси.
Примеры дисперсий
Сплав, упрочненный дисперсией оксидов (ODS), является примером дисперсии частиц оксида в металлической среде, которая улучшает устойчивость материала к высоким температурам. Поэтому эти сплавы имеют несколько применений в ядерной энергетике, где материалы должны выдерживать чрезвычайно высокие температуры для поддержания работы.
Деградация прибрежных водоносных горизонтов является прямым результатом проникновения морской воды в водоносный горизонт и ее рассеивания в результате чрезмерного использования водоносного горизонта. Когда водоносный горизонт истощается для использования человеком, он естественным образом пополняется за счет поступления грунтовых вод из других областей. В случае прибрежных водоносных горизонтов запас воды пополняется как от сухопутной границы с одной стороны, так и от морской границы с другой стороны. После чрезмерного сброса соленая вода с морской границы попадет в водоносный горизонт и рассеется в пресноводной среде, угрожая жизнеспособности водоносного горизонта для использования человеком. Было предложено несколько различных решений проблемы проникновения морской воды в прибрежные водоносные горизонты, включая инженерные методы искусственного пополнения запасов и создание физических барьеров на морской границе.
Химические диспергаторы используются при разливах нефти для смягчения последствий разлива и ускорения разложения частиц нефти. Диспергаторы эффективно изолируют лужи на нефти, находящейся на поверхности воды, на более мелкие капли, которые рассеиваются в воде, что снижает общую концентрацию нефти в воде, чтобы предотвратить любое дальнейшее загрязнение или воздействие на морскую биологию и прибрежную дикую природу.
Значение слова «дисперсия»
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
Дисперсия волн — в физике зависимость фазовой скорости волны от её частоты, различают:
Закон дисперсии — в физике закон, выражающий зависимость фазовой скорости волны от её частоты.
Дисперсия случайной величины — одна из усреднённых характеристик случайной величины.
Дисперсия (химия) — образования из двух или более фаз (тел), которые совершенно или практически не смешиваются и не реагируют друг с другом химически
Дисперсия (биология) — термин, обозначающий разнообразие признаков в популяции.
Дисперсия второй вязкости
ДИСПЕ’РСИЯ, и, мн. нет, ж. [латин. dispersio]. 1. Расхождение световых лучей разного цвета при прохождении сквозь преломляющую среду (опт.). 2. Состояние большего или меньшего раздробления вещества (ест.).
Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
диспе́рсия
1. матем. стат. разброс чего-либо и численная характеристика такого разброса ◆ Этот старый дурак не сообразил, что существует дисперсия свойств… Стругацкие, «Понедельник начинается в субботу», 1964 г. (цитата из НКРЯ) ◆ В теории вероятностей — дисперсия случайной величины есть математическое ожидание квадрата отклонения случайной величины от её математического ожидания Владимир Горбачёв, «Концепции современного естествознания», 2003 г. (цитата из НКРЯ)
2. физ. зависимость фазовой скорости волны от частоты ◆ Ещё более крупный шаг в этом направлении был сделан Н. П. Кастериным (1898, 1901, 1904), которому удалось проследить аналогию в явлениях дисперсии акустических и световых волн. П. Н. Лебедев, «Успехи акустики за последние десять лет», 1905 г. (цитата из НКРЯ)
3. физ. характеристика спектрометра, спектроскопа, дифракционной решётки ◆ Только для этого понадобится спектроскоп с очень большой дисперсией, то есть такой спектроскоп, в котором спектр растягивается на очень большую длину. М. П. Бронштейн, «Солнечное вещество», 1936 г. (цитата из НКРЯ)
6. в материаловедении — степень дисперсности, доля атомов в гетерогенной системе, находящихся на границе раздела фаз ◆ Эмульсия с высокой дисперсией.
Дисперсия (химия)
СОДЕРЖАНИЕ
Структура и свойства [ править ]
Дисперсии не имеют никакой структуры; т.е. частицы (или в случае эмульсий: капли), диспергированные в жидкой или твердой матрице («дисперсионная среда»), считаются статистически распределенными. Поэтому для дисперсий обычно предполагается, что теория перколяции надлежащим образом описывает их свойства.
Процесс рассеивания [ править ]
Что касается молекулярной диффузии, дисперсия происходит в результате неодинаковой концентрации введенного материала в объеме среды. Когда диспергированный материал впервые вводится в объемную среду, область, в которую он вводится, имеет более высокую концентрацию этого материала, чем любая другая точка в объеме. Это неравномерное распределение приводит к градиенту концентрации, который приводит к диспергированию частиц в среде, так что концентрация постоянна во всем объеме. Что касается конвекции, изменение скорости между путями потока в объеме способствует распределению диспергированного материала в среде.
Хотя оба явления переноса способствуют диспергированию материала в объеме, механизм диспергирования в основном обусловлен конвекцией в случаях, когда в объеме имеется значительный турбулентный поток. [5] Диффузия является доминирующим механизмом в процессе диспергирования в случаях небольшой турбулентности или ее отсутствия в объеме, когда молекулярная диффузия способна способствовать диспергированию в течение длительного периода времени. [4] Эти явления отражаются в обычных событиях реального мира. Молекулы в капле пищевого красителя, добавленного в воду, в конечном итоге рассредоточатся по всей среде, где эффекты молекулярной диффузии более очевидны. Однако перемешивание смеси ложкой создаст турбулентные потоки в воде, которые ускорят процесс диспергирования за счет диспергирования с преобладанием конвекции.
Степень рассеивания [ править ]
Типы дисперсий [ править ]
Подвески представляет собой гетерогенную дисперсию крупных частиц в среде. В отличие от растворов и коллоидов, если их не трогать в течение длительного периода времени, взвешенные частицы выпадают из смеси.
Примеры дисперсий [ править ]
Сплав, упрочненный дисперсией оксидов (ODS), является примером дисперсии частиц оксида в металлической среде, которая улучшает устойчивость материала к высоким температурам. Поэтому эти сплавы имеют несколько применений в атомной энергетике, где материалы должны выдерживать чрезвычайно высокие температуры для поддержания работы. [12]
Деградация прибрежных водоносных горизонтов является прямым результатом проникновения морской воды в водоносный горизонт и ее рассеивания в результате чрезмерного использования водоносного горизонта. Когда водоносный горизонт истощается для использования человеком, он естественным образом пополняется за счет поступления грунтовых вод из других областей. В случае прибрежных водоносных горизонтов запас воды пополняется как от сухопутной границы с одной стороны, так и от морской границы с другой стороны. После чрезмерного сброса соленая вода с морской границы попадет в водоносный горизонт и рассредоточится в пресноводной среде, угрожая жизнеспособности водоносного горизонта для использования человеком. [13] Было предложено несколько различных решений проблемы проникновения морской воды в прибрежные водоносные горизонты, включая инженерные методы искусственного пополнения запасов и создание физических барьеров на морской границе. [14]
Химические диспергаторы используются при разливах нефти для смягчения последствий разлива и ускорения разложения частиц нефти. Диспергаторы эффективно изолируют лужи на нефти, находящейся на поверхности воды, на более мелкие капли, которые рассеиваются в воде, что снижает общую концентрацию нефти в воде, чтобы предотвратить любое дальнейшее загрязнение или воздействие на морскую биологию и прибрежную дикую природу. [15]