Лиофильные дисперсные системы

Критерий лиофильности дисперсных систем

По термодинамической устойчивости дисперсные системы делятся на лиофобные и лиофильные. Лиофильные системы устойчивы к агрегации, так как имеют низкие значения межфазиого поверхностного натяжения. Термодинамическая устойчивость лиофильных систем означает, что они равновесны и обратимы. Они могут образовываться как самопроизвольным диспергированием из макрофазы, так и из истинного раствора путем агрегации молекул. Рост поверхностной энергии, связанный с увеличением поверхности раздела фаз при образовании дисперсной системы, может быть скомпенсирован приростом энтропии (тепловой энергией частиц, участвующих в броуновском движении). Возрастание энтропийного фактора происходит потому, что при диспергировании нарушается порядок внутри тела, связи разрушаются, и образуется система с малыми частицами, способными участвовать в тепловом движении.

Критерием лиофильности и лиофобности систем служит уравнение Ребиндера — Щукина, в котором сопоставляется поверхностная энергия системы с ее тепловой энергией:

где / — размер частиц дисперсной фазы; — среднее критическое значение поверхностной энергии в системе; а — константа; К^ — константа Больцмана; Т —температура.

Среднее критическое значение поверхностной энергии в системе составляет около 0,01 мДж/м². Если су, , система лиофобна, термоди;

кр

намически неустойчива и самопроизвольно нс диспергируется. Если.

а < а., система лиофильна, термодинамически устойчива и дисперги;

кр

руется самопроизвольно. Наконец, при равенстве а = о^ система имеет промежуточный характер. Таким образом, чтобы система была устойчива, нужно снизить межфазное натяжение до критического уровня.

Типичными представителями лиофильных дисперсных систем являются растворы мицеллообразующих ПАВ, а также некоторые растворы полимеров.