Дисперсность

Дисперсность — физическая величина, характеризующая размер взвешенных частиц в дисперсных системах. Это величина, показывающая какое число частиц можно уложить вплотную в одном кубическом метре. Чем меньше размер частиц, тем больше дисперсность.

Дисперсная система состоит минимум из двух фаз:

  1. дисперсная фаза - совокупность частиц раздробленного вещества или пор, пронизывающих вещество.
  2. дисперсионная среда.

Дисперсность имеет смысл отношения площади поверхности частиц к занимаемому ими объёму или к их суммарной массе.

2) в катализаторах — характеристика доступности нанесенной фазы (как правило, металла) для реагентов, определяемая как отношение числа поверхностных атомов нанесенных частиц к общему числу атомов в этих частицах.

Описание
Рисунок кривых распределения объёма (массы) частиц по размерам: 1 — монодисперсная система;
2 — полидисперсная система.
δmin, δmax, δ0 — соответственно минимальный, максимальный и наивероятнейший размер частиц;
f(δ) — функция распределения, доля объёма (или массы) дисперсной фазы, которая приходится на частицы с данным интервалом размеров, делённая на величину интервала.

Условно различают грубо (низко) дисперсные системы с размером частиц от 1 мкм и выше и тонко (высоко) дисперсные системы с размером частиц ниже 1 мкм. Усредненным показателем дисперсности является удельная поверхность. Более полное представление о дисперсности дает кривая распределения объёма или массы дисперсной фазы по размерам частиц. Для пористых тел вместо понятия дисперсности используют равнозначное понятие пористости. Дисперсность как технологический показатель имеет важное значение в производстве и применении различных порошкообразных и мелкозернистых продуктов, таких, как пигменты, наполнители для пластмасс, строительные материалы, фармацевтические препараты, пищевые продукты и др.

Одна из важнейших характеристик нанесенных катализаторов, показывающая эффективность использования активной каталитической фазы. Выражается в долях либо процентах. Широко применяемый метод определения дисперсности нанесенной фазы основан на сопоставлении общего количества атомов металла в катализаторе с числом поверхностных атомов, определенных методом селективной хемосорбции молекул-зондов (H2, O2, CO и др.).

Также имеет место разделение систем по размеру частиц. Или другими словами, системы с однородными по размеру частицами наз. монодисперсными, а с сильно отличающимися - полидисперсными.

Монодисперсность

Монодисперсные системы могут быть образованы как различными объектами, находящимися в твердом или жидком состоянии, так и динамическими структурами — когерентными потоками микрочастиц, упорядоченными в пространстве и во времени. В случае строго монодисперсной системы кривая распределения её элементов по размерам имеет вид узкого пика.

Вещества в монодисперсном состоянии требуются, например:

  • в научном и специальном машиностроении: для дозаторов редких или опасных веществ в том числе радиоактивных, генераторов капель, систем калибровки и т.д.;
  • в биологии и медицине: для микродозирования био- и медицинских препаратов, экспресс-систем диагностики и т. д.;
  • в производстве материалов со специальными свойствами (композитов, проводящих клеев и паст, высокотемпературных сверхпроводников, фотонных кристаллов и т.д.).

Литература
  • Дисперсные системы // Химическая энциклопедия. Т. 2. — М.: Советская энциклопедия, 1990. С. 80-82.
  • Сеттерфилд Ч. Практический курс гетерогенного катализа. — М.: Мир, 1984. — 520 с.
  • Manual of Symbols and Terminology for Physicochemical Quantities and Units // Pure Appl. Chem. 1972. V. 31. P. 577.  (англ.)
  • Matijevìc E. Nanosize Precursors as Building Blocks for Monodispersed Colloids // Коллоидный журнал. 2001. Т. 69, №1. С. 33–42.  (англ.)
  • Аметистов Е. В., Дмитриев А. С. Новая отрасль науки и практики — монодисперсные технологии // Вестник РАН. 2001. Т. 71, №9. С. 818.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.