microheterogeneous rendszer
A mikroheterogenitásának rendszerek részecskemérete 10 -5 ... 10 cm -3 hordoznak szuszpenziójához (T / W) emulziót (W / F), a hab (F / F), aeroszolok (T / T és G / T) és porok (T / g). Jellemzően, ezek a rendszerek nem átlátszó, részecskék heterogén rendszerek gyorsan rendezni.
A szuszpenziók - a szilárd diszperziók a diszpergált fázis és a folyékony diszperziós közegben. Ezek közé tartoznak a gyümölcs- és zöldség paszta, fondant cukorka tömeg, kakaólé és mások.
Felfüggesztése diszperzió porokhoz hasonló. Az élelmiszeriparban a készítmény a szuszpenzió képződik keményítő lerakódás során csapadék cukor a termelés a sör, bor, és egyéb édességek.
Emulziók - eloszlassa rendszer, amely egy folyékony diszpergált fázist és egy folyékony diszperziós közegben. Előfeltétel az emulzióképződés - oldhatatlan anyag diszpergált fázist a diszperziós közegben. Folyékony, amelyből a emulziók oldhatatlan egymással, és ezért különböznek a tulajdonságai. Gyakorlatilag mindig az egyik folyadékok víz, és a másik - bármely nem-poláros, vízben oldhatatlan folyadék, például olaj.
Az emulziót tipikusan úgy állítjuk elő, mechanikai diszperzió. Erre a célra különböző keverők, homogenizálókészülékekben kolloid malmok és az ultrahang.
Az emulziók - a rendszer instabil. A bizonytalanság a rendszer nyilvánul meg spontán torkolatánál a diszpergált fázis cseppecskéinek - koaleszcencia. amely elvezet az emulzió megbomlása és szétválasztása két réteget. Stabilitása emulziók is kölcsönöz csak egy harmadik komponenst - stabilizálószert vagy emulgeálószert. A szerepe emulgeálószerek kialakulását stabil emulziót először is, hogy adszorbeálódik az interfész az olaj-a-vízben fázisban (O / W), és csökkenti a határfelületi feszültséget, azaz egy felületaktív anyagot, másrészt, koncentrálva a felszínen a cseppek a diszpergált fázis, egy emulgeálószert képez mechanikailag stabil réteg (film). A jelenléte az ilyen védő filmréteget a felületen a diszpergált fázis részecskéihez megakadályozza azok egyesülés, azaz Védi az emulzió összeolvadással szemben.
Spray-k és porok - ez diszperziók, amelyek diszperziós közeg egy gáz (levegő), és a diszpergált fázis lehet szilárd részecskék vagy folyadékcseppek.
Jellemzően, aeroszolok osztályozása az aggregációs állapotától a diszpergált fázis.
Egy aeroszol egy folyadék diszpergált fázis az úgynevezett köd. szilárd - füst és a por. Aeroszolok szilárd diszperz fázis részecskeméret nagyobb, mint a füst általában úgynevezett por. Aeroszol részecskeméret tartományban 10 -5 10 -2 cm.
Tipikus aeroszolok közé tartozik a víz pára, füst füstgáz, a liszt és a cukor a por.
Dust sok anyag - liszt, cukor, keményítő, szén - formák a levegővel robbanó elegyet.
A porokat tekinthető letétbe aeroszolokat és a szilárd részecskéket. A részecskék elérik a 1-2 mm átmérőjű. Ipari méretű porrészecskék által meghatározott céljuk, és gyakran az egyik fő mutatók a termék minőségét.
A porrészecskék mindig érintkezésben, és ezért az a tulajdonságuk, folyékonyság, ami viszont függ a sűrűsége, mérete és alakja a részecskék, a felületi állapota, páratartalom és egyéb tulajdonságait. Fokozott diszperziós csökkenti a hozamot növekedése miatt a teljes érintkezési felületen. Fokozott nedvesség is csökkenti a fluiditását a porok.
Habok - erősen koncentrált diszperziók, amelyekben a diszperziós közeg - folyadék és a diszpergált fázis - gáz. Gázbuborékok habok nagy méretei, alakja és poliéderek elválasztott nagyon vékony rétegben és a diszperziós közeg. A használt habok levegő diszperziós módszerekkel: erőteljes rázás vagy keverés a folyadék.
Stabil habot lehet beszerezni csak a stabilizálószer jelenlétében - habképző szert. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a folyadék felszíne érintkezik a gáz-halmazállapotú közeg, tárolt különleges feltételek, mint a folyékony anyag. Ezek a feltételek merülnek fel, mert a molekulák a felületi folyékony réteget eltérően molekulák alapos kitéve egyenlőtlen vonzereje molekulák folyadék és a gáz. Mindegyik molekula belül a folyadék minden oldalról vonzza szomszédos molekulák távolságra helyezkedik el a gömb sugarának cselekvési intermolekuláris erők. Ennek eredményeként, a vonzóerő kompenzálja, és a kapott ezeknek az erőknek egyenlő nullával. A molekulák a felületi réteg részét a körét az intermolekuláris erők a gázfázisban sűrűsége, amely kisebb, mint a sűrűsége a folyékony, így a kapott összes vonzó- lesz irányítva a folyadék merőlegesen annak felületére. Következésképpen, a folyadék felületi molekulák mindig alatt erőnek megrajzolásukhoz befelé. Ez vezet az a tény, hogy az a folyadék felszíne mindig arra törekszik, hogy csökkenteni kell. Ez magyarázza a gömb alakú és a folyékony cseppek (a labda van egy minimális felület), és tökéletesen sima folyadék felülete széles edényben. Amikor a felület fokozottan bizonyos molekulák száma a folyadék mélységét a felszínre halad. A folyamat, amelynek során a molekulák az egyensúlyi állapotból egy különleges állapota a felületi réteg molekulák ráfordítást igényel külső munkát. Munka hogy növelje a terület a folyadék felszínén bejut potenciális energiája a molekulák a felületi réteg - a felületi energia. Az utóbbi viszont, említett egység felületének, az úgynevezett felületi feszültség.
ahol F - a felületi energia; S - fajlagos felület.
A habosítószer hosszú szénláncú molekulyanoy csökkentik a felületi feszültséget megkönnyíti a habképződést, és adja meg a stabilitást, mivel adszorbeálódnak a víz-levegő, és így egy nagyon viszkózus strukturált film megakadályozza a folyadék fut ki (ábra.). Ebben az esetben a vastagsága réteg folyékony között levegőbuborékok lassan csökken, és hab létezhet hosszú ideig.
Habosító szerek szolgálhatnak felületaktív vegyületek (felületaktív anyagok), melyek molekulái egy kellően hosszú szénhidrogén lánc. Sok molekulák szerves anyagok két részből áll: egy poláris csoportot, valamint egy nem-poláris szénhidrogén-csoport. A poláris csoportok -COOH, -OH, -NH, -SH, - CN, stb Ezek a csoportok a hidrofil, azaz jól nedvesíteni vízzel. Ezzel ellentétben, a hidrofób szénhidrogéncsoportok, azaz nedvesíteni vízzel.
Vázlatosan amfifil álló hidrofil és hidrofób csoportok képviselik - +, amelynél az előre funkció jelölésére nem poláros csoport és kör - poláris csoport.
Tipikus habképző szerek közé tartoznak a vizes habok alkoholok, kis fehérjék.
Habzás gyakorlati jelentősége. Különösen sok termék, mint például a kenyér és némi cukrászati termékek, van egy habszerkezet amely meghatározza az íz és a tápérték.
A természetben van olyan anyagok, amelyek képesek csökkenteni a folyadékok felületi feszültségét, különösen a víz - felületaktív anyagot, amelynek nedvesítő, emulgeáló, és más fontos tulajdonságok, és fontos szerepet játszanak a természetben. Ezek széles körben használják a detergensek, emulgeálószerek, stb (Alkoholok, zsírsavak, szappanok, fehérjék, stb). Felületaktív molekulák két részből áll: egy hidrofób szénhidrogén molekularész és egy hidrofil molekularész. Amikor vízbe merítjük (oldat), ezek találhatók a felületi réteg - a hidrofil rész kölcsönhatásba lép a vízzel (az oldószer), és irányul a hidrofób levegőt. Ennek eredményeképpen a víz filmet törött tartós és ehelyett létrehoz egy film felületaktív molekulák (1b). Ebben a csökkentett felületi feszültségének oldatot (vízcsepp spread), mivel a kölcsönös vonzás között a felületaktív molekulák alacsonyabb, mint a vízmolekulák közötti.
Méréséhez a felületi feszültség a folyadék lehetséges számának meghatározásával a cseppek alatt képződött lassú szivárgás a készülék emlékeztető pipetta - stalagmometry. És minél kisebb a felületi feszültség a folyadék, az apróbb cseppek keletkeznek belőle, cseppek elszakadni időpontjában súlyuk valamelyest meghaladja a felületi feszültség a folyadék.
Tej tartalmaz felületaktív anyagokat (fehérjék, foszfolipidek, zsírsavak, stb), így a felületi feszültség alatt a víz felületi feszültségét, és 20 0 C-on körülbelül 50 × 10 -3 N / m. A formáció film a felületén friss tej részt főként felületaktív anyagot fehérjemolekulák.
Felületi feszültség a tej és tejszín határfelületen plazma-tejsav levegő elősegíti a hab kialakulását álló légbuborékok.
Mindebből lehetséges, hogy egy rövid összefoglaló:
molekulák egy folyékony, mint a víz - vannak erők tartják össze a vonzás. Ezek az erők húzza a felső molekulák belsejében, és a folyadék felületét meghajlítjuk. Ez a hatás, az úgynevezett felületi feszültség, jól látható a példa a közel gömb alakú vízcsepp kicsúszik a csapot. Ez azért van, mert a víz felületi feszültségét önmagában nem elegendő tisztító hatása. Érintkezésbe kerülő a foltot, a vízmolekulák vonzzák egymást, ahelyett, elfog szennyeződések. Más szóval, nem az a nedves sár. Felületaktív nedvesítő tulajdonságai a víz csökkentése fokozza a felületi feszültség (felületaktív terjed bevont cseppecskék, mint az olaj, amely vízben diszpergáljuk, ezzel emulziót képezve).