Disperzní systémy

Klasifikace disperzí ● podle velikosti: hrubě disperzní d > 1 μm koloidně disperzní 1 nm < d < 1 μm analyticky disperzní 1 nm > d ● podle počtu fází: homogenní disperzního prostředí heterogenní: podle skupenství disperzního podílu ● podle tvaru částic: globulárně disperzní (izometrické částice) laminárně disperzní (anizometrické částice, jeden rozměr je řádově menší) fibrilárně disperzní (anizometrické částice, jeden rozměr je řádově větší)

● podle interakcí mezi disperzním prostředím a disperzními částicemi: lyofilní - výrazná afinita mezi částicemi a prostředím lyofobní - velmi nízká afinita mezi částicemi a prostředím ● podle interakcí mezi disperzními částicemi: volné (soly, koloidní roztoky ...) vázané (gely, koncentrované suspenze, pasty ..) molekulární ● podle počtu molekul v disperzní částici: polymolekulární monodisperzní s částicemi o jedné velikosti ● podle rozdělení velikosti částic: polydisperzní s částicemi různých velikostí

● lineární rozměr ● hmotnost ● objem Velikost částice ● stupeň disperzity poměr povrchu a objemu částic (nepřímo úměrný lineárnímu rozměru) ● plocha povrchu Izometrické částice - značně symetrické, aproximace koulí „průměr částice“ - střední hodnota lineárního rozměru Částice nepravidelného tvaru

monodisperzních (uniformních) soustav Anizometrické částice (nutno udat dva až tři rozměry) Lineární makromolekuly makromolekulární klubko Údaj o velikosti částic může být jednoznačný jen u monodisperzních (uniformních) soustav

rozdělovací funkcí velikosti částic Polydisperzní soustavy popis rozdělovací funkcí velikosti částic vhodnou střední hodnotou

Diferenciální rozdělovací funkce velikosti částic F(r) (normalizační podmínka) FW (r) dr - podíl hmotnosti frakce částic s rozměrem mezi r a (r + dr) z celkové hmotnosti disperzního podílu = hmotnostní zlomek příslušné frakce FN (r) dr - podíl počtu částic ve frakci s rozměrem částic mezi r a (r + dr) z celkového počtu částic disperzního podílu = molární zlomek příslušné frakce nebo

Histogram F (r) r r

Integrální rozdělovací funkce velikosti částic F(r) IW (r) - podíl z celkové hmotnosti disperzního podílu, který připadá na frakce, jejichž částice mají poloměr menší nebo stejný než určitá zvolená hodnota rC IN (r) - podíl z celkového počtu částic disperzního podílu tvořený frakcemi, jejichž částice mají poloměr menší nebo stejný než určitá zvolená hodnota rC rC r < rC

Doplňková integrální rozdělovací funkce velikosti částic F(r) QW (r) - podíl z celkové hmotnosti disperzního podílu, který připadá na frakce, jejichž částice mají poloměr větší nebo stejný než určitá zvolená hodnota rC QN (r) - podíl z celkového počtu částic disperzního podílu tvořený frakcemi, jejichž částice mají poloměr větší nebo stejný než určitá zvolená hodnota rC r > rC rC

Průběh rozdělovacích funkcí ideální monodisperzní systém paucidisperzní systém polydisperzní systém

Charakteristika velikosti částic střední hodnotou     ,    Střední rozměr částic     ,    Hmotnostně střední rozměr Paucidisperzní systémy Polydisperzní systémy Početně střední rozměr

Charakteristika velikosti částic střední hodnotou Střední molární hmotnost Hmotnostně střední molární hmotnost (hmotnostní průměr molárních hmotností) měřením veličin úměrných hmotnosti nebo objemu částice (rychlost difuze, sedimentace, rozptyl světla) wi = (mi /V) – hmotnostní koncentrace, Wi (= mi /mi) - hmotnostní zlomek jednotlivých frakcí, ci = (ni /V) = wi /Mi Početně střední molární hmotnost (početní průměr molárních hmotností) měřením koligativních vlastností (osmometrie,. kryoskopie, ebulioskopie) Ni počet částic i-tého druhu, xi (= Ni/Ni) molární zlomek ci = (ni /V) = Ni / (NA Mi) Viskozitní průměr molárních hmotností Markova-Houwinkova rovnice Koeficient polydisperzity

Porovnání vlastností disperzních systémů