Дисперсные системы — это гетерогенные смеси двух и более составных частей, с высокоразвитой поверхностью раздела между ними.
Отличительная особенность дисперсных систем заключена в малом размере частиц при наличии значительной межфазной поверхности. Поэтому, наибольшее значение имеют свойства поверхности и происходящие на ней процессы, а не свойства частиц в целом.
Итак, такие системы состоят из двух и более фаз, одна из которых находится в мелкораздробленном состоянии (дисперсная фаза) в среде другой фазы (дисперсионная среда).
Классификация дисперсных систем разнообразна:
По агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды
Для удобства, дисперсные системы принято условно обозначать через дробь, где в числителе указывают агрегатное состояние дисперсной фазы, а в числителе – дисперсионной среды:
| Дисперсная фаза | Дисперсионная среда | Условное обозначение | Название |
| Газ | Газ | Г/Г | Дисперсные системы не образуются |
| Газ | Жидкость | Г/Ж | Газовые эмульсии |
| Газ | Твердое вещество | Г/Т | Пористые тела |
| Жидкость | Газ | Ж/Г | Аэрозоли |
| Жидкость | Жидкость | Ж/Ж | Эмульсии |
| Жидкость | Твердое вещество | Ж/Т | Капиллярные системы |
| Твердое вещество | Газ | Т/Г | Порошки, пыли |
| Твердое вещество | Жидкость | Т/Ж | Суспензии и золи |
| Твердое вещество | Твердое вещество | Т/Т | Твердые гетерогенные системы |
По кинетическим свойствам дисперсной фазы
— свободнодисперсные;
— связнодисперсные.
По наличию взаимодействия частиц дисперсной фазы с молекулами дисперсионной среды
— лиофильные – значительное взаимодействие частиц дисперсной фазы с молекулами дисперсионной среды. К ним могут относиться как природные, так и синтетические высокомолекулярные вещества.
— лиофобные – слабое взаимодействие частиц дисперсной фазы с молекулами дисперсионной среды. Это коллоидные растворы металлов, их оксидов, гидроксидов и солей.
По размеру частиц дисперсной фазы
-Грубодисперсные – размер частиц > 10 мкм;
-Среднедисперсные – размер частиц от 0,1 до 10 мкм;
-Высокодисперсные – размер частиц от 1 до 100 нм;
-Наноразмерные – размер частиц от 1 до 10 нм.
Предметом изучения коллоидной химии являются высокодисперсные или коллоидные системы (10-9-10-7 м).
Коллоидные системы
Коллоидные системы — это гетерогенные системы, в которых дисперсная фаза отделена от дисперсионной среды поверхностью раздела. При условии, что дисперсионная среда является жидкостью, а дисперсная фаза – твёрдым веществом, коллоидную систему называют золем; если дисперсная фаза является жидкостью, то коллоидную систему называют эмульсией.
Наиболее значимы коллоидные системы, в которых в качестве дисперсионной среды выступает вода. Они делятся на гидрофильные и гидрофобные коллоиды.
Гидрофильные коллоиды похожи на истинные растворы, которые являются однородными, гомогенными.
Гидрофобные коллоиды можно получить, если только они каким-то образом стабилизируются. Гидрофобные коллоиды можно стабилизировать при помощи адсорбции ионов на их поверхности. Адсорбированные ионы стабилизируют коллоид, взаимодействуя с водой. Укрупнение частиц и их слипание не происходит вследствие отталкивания частиц с адсорбированными на них ионов с одинаковым зарядом.
Гидрофобные коллоиды могут также стабилизироваться в присутствии других гидрофильных групп. Например, масло гидрофобно, и капельки масла, при смешивании с водой, отделяются от нее. При этом на поверхности воды образуется масляное пятно. Но такую систему можно стабилизировать, добавив в нее, например, стеарат натрия или другие поверхностно-активные вещества (ПАВ):
Молекула стеарата натрия состоит из двух частей: одна часть полярная или заряженая (гидрофильная), другая часть — неполярная (гидрофобная). При добавлении его к маслу, гидрофильные концы взаимодействуют с водой, а гидрофобные – с маслом.