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

Монодисперсная система частиц

Полидисперсная система частиц

Гистограммы распределения суммарного объёма (массы) частиц по размерам:
1 — монодисперсная система;
2 — полидисперсная система.
${\displaystyle \delta _{\text{min}},}$ ${\displaystyle \delta _{\text{max}},\delta _{0}}$ — соответственно минимальный, максимальный и наивероятнейший размер частиц.
${\displaystyle f(\delta )}$ — функция распределения, доля суммарного объёма (или суммарной массы) дисперсной фазы приходящейся на долю частиц с единичным интервалом размеров, делённая на величину интервала.

Условно различают грубо (низко) дисперсные системы с размером частиц от 1 мкм и более и тонко (высоко) дисперсные системы с размером частиц менее 1 мкм. Усредненным показателем дисперсности является удельная поверхность. Более полное представление о дисперсности дает гистограмма 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.

Дисперсность является одной из важнейших характеристик катализаторов, нанесенных на инертный носитель, и характеризует эффективность использования активной каталитической фазы. Выражается в долях либо процентах. Широко применяемый метод определения дисперсности нанесенной фазы основан на сопоставлении общего количества активных атомов каталитического вещества в катализаторе с числом поверхностных атомов, определённых методом селективной хемосорбции молекул-зондов (например, ${\displaystyle {\ce {H2,}}}$ ${\displaystyle {\ce {O2,}}}$ ${\displaystyle {\ce {CO}}}$ и других).

Также системы различают по распределению размеров частиц. Системы с одинаковыми по размеру частицами называют монодисперсными, а с существенно различающимися размерами — 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

• [bse.sci-lib.com/article029118.html БСЭ]
• При написании этой статьи использовался материал^{(статья, авторы)} из издания «Словарь нанотехнологических терминов» (2009—…), доступного по лицензии Creative Commons BY-SA 3.0 Unported.

• При написании этой статьи использовался материал^{(статья, авторы)} из издания «Словарь нанотехнологических терминов» (2009—…), доступного по лицензии Creative Commons BY-SA 3.0 Unported.