rumah » Pendidikan » Pengertian medium terdispersi. Klasifikasi sistem dispersi

Pengertian medium terdispersi. Klasifikasi sistem dispersi

Sistem tersebar.

Sistem terdispersi tersebar luas di alam dan telah digunakan manusia dalam aktivitas kehidupannya sejak lama. Hampir semua organisme hidup mewakili sistem yang tersebar atau memuatnya dalam berbagai bentuk.

Contoh: sistem yang tersebar secara bebas(tidak ada struktur kaku padat - sol): darah, getah bening, cairan lambung dan usus, cairan serebrospinal, dll.

sistem tersebar yang kohesif(ada struktur spasial yang kaku - gel): protoplasma, membran sel, serat otot, lensa mata, dll.

Sistem terdispersi secara aktif digunakan dalam pengobatan, terutama larutan koloid, aerosol, krim, dan salep. Proses biokimia dalam tubuh terjadi dalam sistem tersebar. Penyerapan makanan dikaitkan dengan transisi nutrisi ke keadaan terlarut. Biofluida (sistem terdispersi) terlibat dalam pengangkutan nutrisi (lemak, asam amino, oksigen), obat-obatan ke organ dan jaringan, serta ekskresi metabolit (urea, bilirubin, karbon dioksida) dari tubuh.

Pengetahuan tentang pola proses fisik dan kimia dalam sistem tersebar penting bagi dokter masa depan baik untuk mempelajari disiplin biomedis dan klinis, dan untuk pemahaman yang lebih dalam tentang proses yang terjadi di dalam tubuh dan secara sadar mengubahnya ke arah yang diinginkan.

Sistem tersebar- ini adalah sistem multikomponen di mana beberapa zat didistribusikan dalam bentuk partikel kecil ke zat lain. Zat yang terdistribusi disebut fase terdispersi. Zat yang menyebarkan fasa terdispersi disebut medium pendispersi.

Contoh: larutan glukosa berair

molekul glukosa – fase terdispersi

air – media pendispersi

Dispersitas adalah besaran yang mencirikan ukuran partikel tersuspensi dalam sistem terdispersi. Ini adalah kebalikan dari diameter partikel fase terdispersi. Semakin kecil ukuran partikel, semakin besar dispersinya.

Klasifikasi sistem dispersi.

Sistem tersebar diklasifikasikan menurut lima kriteria.

1. Berdasarkan derajat penyebarannya:

· kasar

D = 10 4 – 10 6 M –1 , dicirikan oleh ketidakstabilan dan opacity.

Contoh : suspensi, emulsi, busa, suspensi.

· koloid terdispersi

D = 10 7 – 10 9 M –1 , bisa transparan dan berawan, stabil dan tidak stabil.

Contoh: larutan koloid, larutan senyawa dengan berat molekul tinggi.

dispersi molekuler dan dispersi ion

D = 10 10 – 10 11 M –1 , dicirikan oleh transparansi dan stabilitas.

Contoh: larutan senyawa dengan berat molekul rendah.

2. Dengan adanya antarmuka fisik antara fase terdispersi dan media pendispersi:

· homogen (sistem satu fasa, tanpa antarmuka.

Contoh: larutan senyawa dengan berat molekul rendah dan senyawa dengan berat molekul tinggi.

· heterogen

ada antarmuka antara fase terdispersi dan media pendispersi.

Contoh: larutan koloid dan sistem kasar.

3. Menurut sifat interaksi antara fase terdispersi dan medium pendispersi:

· liofilik

Ada afinitas antara fase terdispersi dan medium pendispersi.

Contoh: semua sistem homogen.

· liofobik

Ada sedikit atau tidak ada interaksi antara fase terdispersi dan media pendispersi.

Contoh: semua sistem heterogen.

4. Menurut keadaan agregasi fase terdispersi dan medium pendispersi:

media kontrol fase kontrol	berbentuk gas	keras	cairan
berbentuk gas	campuran gas (udara)	debu tepung asap tembakau, aerosol kosmik	awan uap kabut
cairan	terlarut dalam darah CO 2 , O 2 , N 2 , busa air mineral minuman berkarbonasi buah	larutan koloid suspensi larutan IUD larutan NMS	emulsi: susu mentega margarin krim salep minyak
keras	busa padat (plastik busa, karbon aktif) resin penukar ion saringan molekuler	paduan logam kaca berwarna, kristal batu mulia (ruby, batu kecubung) supositoria (supositoria obat)	kristal menghidrasi mineral dengan inklusi cair (mutiara, opal) tanah basah

5. Berdasarkan sifat medium pendispersinya:

Solusi yang benar.

Solusi sebenarnya adalah sistem dispersi liofilik homogen dengan ukuran partikel 10 –10 – 10 –11 M.

Solusi yang sebenarnya adalah sistem dispersi satu fasa; sistem ini dicirikan oleh kekuatan ikatan yang tinggi antara fasa terdispersi dan media pendispersi. Solusi sejati tetap homogen tanpa batas waktu. Solusi yang benar selalu transparan. Partikel larutan sebenarnya tidak terlihat bahkan dengan mikroskop elektron. Solusi yang benar menyebar dengan baik.

Suatu komponen yang keadaan agregasinya tidak berubah selama pembentukan larutan disebut pelarut (medium pendispersi), dan komponen lainnya disebut zat terlarut (fasa pendispersi).

Jika komponen-komponen mempunyai keadaan agregasi yang sama, maka pelarut adalah komponen yang jumlahnya dalam larutan lebih dominan.

Dalam larutan elektrolit, berapapun perbandingan komponennya, elektrolit dianggap sebagai zat terlarut.

Solusi yang benar terbagi:

· menurut jenis pelarut: berair dan tidak berair

· menurut jenis zat terlarut: larutan garam, asam, basa, gas, dll.

· Sehubungan dengan arus listrik: elektrolit dan non-elektrolit

berdasarkan konsentrasi: pekat dan encer

· Menurut derajat tercapainya batas kelarutan : jenuh dan tidak jenuh

· dari sudut pandang termodinamika: ideal dan nyata

· berdasarkan keadaan agregasi: gas, cair, padat

Solusi yang benar adalah:

· ion terdispersi (fase terdispersi – ion terhidrasi): larutan NaCl dalam air

· terdispersi secara molekuler (fase terdispersi – molekul): larutan glukosa dalam air

Setiap ion, secara individu atau bersama-sama, menjalankan fungsi tertentu di dalam tubuh. Peran yang menentukan dalam transfer air dalam tubuh adalah milik ion Na + dan Cl –, yaitu mereka berpartisipasi dalam metabolisme air-garam. Ion elektrolit terlibat dalam proses menjaga tekanan osmotik konstan, membangun keseimbangan asam-basa, dalam proses transmisi impuls saraf, dan dalam proses aktivasi enzim.

Dari perspektif sistem kehidupan, solusi yang menggunakan air sebagai pelarut adalah hal yang paling menarik.

Sejumlah besar zat larut di dalamnya. Bukan hanya pelarut yang memastikan dispersi molekuler zat ke seluruh tubuh. Ia juga merupakan peserta dalam banyak proses kimia dan biokimia dalam tubuh. Misalnya hidrolisis, hidrasi, pembengkakan, pengangkutan nutrisi dan obat-obatan, gas, antibodi, dll.

Terjadi pertukaran air dan zat terlarut di dalamnya secara terus menerus di dalam tubuh. Air merupakan penyusun terbesar dari semua makhluk hidup. Kandungannya dalam tubuh manusia berubah seiring bertambahnya usia: pada embrio manusia - 97%, pada bayi baru lahir - 77%, pada pria dewasa - 61%, pada wanita dewasa - 54%, pada orang tua di atas 81 tahun - 49,8%. Sebagian besar air dalam tubuh berada di dalam sel (70%), sekitar 23% adalah air antar sel, dan sisanya (7%) berada di dalam pembuluh darah dan sebagai bagian dari plasma darah.

Total ada 42 liter air di dalam tubuh. 1,5 - 3 liter air masuk dan keluar tubuh per hari. Ini adalah keseimbangan air normal tubuh.

Jalur utama pembuangan air dari tubuh adalah ginjal. Kehilangan 10–15% air berbahaya, dan 20–25% berakibat fatal bagi tubuh.

Karakteristik yang paling penting dari suatu larutan adalah konsentrasinya.

Cara menyatakan konsentrasi larutan:

1. Fraksi massa w(x)– nilai yang sama dengan perbandingan massa zat terlarut m(x) dengan massa larutan m(p-p)

w(x) = × 100%

2. Konsentrasi molar larutan dengan(X)– nilai yang sama dengan perbandingan jumlah zat n(x) yang terkandung dalam suatu larutan dengan volume larutan tersebut V(larutan).

Dengan(x) = [mol/l], dimana n(x) = [mol]

Larutan milimolar - larutan dengan konsentrasi molar sama dengan 0,001 mol/l

Larutan sentimolar - larutan dengan konsentrasi molar sama dengan 0,01 mol/l

Larutan desimolar - larutan dengan konsentrasi molar sama dengan 0,1 mol/l

3. Setara konsentrasi molar Dengan ( x) – nilai yang sama dengan perbandingan jumlah zat yang setara n ( x) dalam larutan dengan volume larutan ini.

C ( x) = [mol/l], dimana n ( x) = [mol], dan M( x) = × M(x)

Setara – adalah partikel materi yang nyata atau bersyarat X, yang dalam reaksi asam-basa tertentu setara dengan satu ion hidrogen atau dalam ORR tertentu - satu elektron.

Nomor kesetaraan z Dan faktor kesetaraan F= . Faktor ekivalensi menunjukkan berapa fraksi partikel materi yang sebenarnya X setara dengan satu ion hidrogen atau satu elektron. Nomor kesetaraan z sama dengan untuk:

a) asam - kebasaan asam H 2 SO 4 z = 2.

b) basa – keasaman basa Aℓ(OH) 3 z = 3.

c) garam - produk bilangan oksidasi (s.o.) logam dengan jumlah atomnya dalam molekul Fe 2 (SO 4) 3 z= 2 × 3 = 6.

d) zat pengoksidasi - jumlah elektron yang terikat

Mn +7 + 5ē → Mn +2 z = 5

e) zat pereduksi - jumlah elektron yang dilepaskan

Fe +2 – 1ē → Fe +3 z = 1

4. Konsentrasi molal b(x)– nilai yang sama dengan perbandingan jumlah zat dengan massa pelarut (kg)

b(x) = = [mol/kg]

5. Fraksi mol C (xi) sama dengan perbandingan jumlah zat suatu komponen tertentu dengan jumlah total seluruh komponen larutan

Rumus hubungan antar konsentrasi:

Dengan(x)= C(x)×z

Larutan mempunyai sejumlah sifat yang tidak bergantung pada sifat zat terlarut, namun hanya bergantung pada konsentrasinya. Yang paling penting adalah osmosis.

Berkat osmosis, proses kompleks metabolisme tubuh dengan lingkungan luar terjadi melalui membran sel organ dan jaringan.

Difusi adalah proses pemerataan konsentrasi per satuan volume secara spontan.

Osmosis adalah difusi satu arah molekul pelarut melalui membran semipermeabel dari pelarut ke larutan atau dari larutan dengan konsentrasi lebih rendah ke larutan dengan konsentrasi lebih tinggi.

larutan pelarut

Perpindahan pelarut melalui membran disebabkan oleh tekanan osmotik . Ini sama dengan kelebihan tekanan eksternal yang harus diterapkan dari larutan untuk menghentikan proses, yaitu untuk menciptakan kondisi keseimbangan osmotik. Kelebihan tekanan melebihi tekanan osmotik dapat menyebabkan pembalikan osmosis - difusi terbalik pelarut. Osmosis balik terjadi ketika plasma darah disaring di bagian arteri kapiler dan di glomeruli ginjal.

Tekanan osmotik adalah tekanan yang harus diberikan pada suatu larutan agar osmosis dapat berhenti.

Persamaan Van't Hoff: P osm = C RT×10 3

Tekanan osmotik darah: 780 – 820kPa

Semua larutan, ditinjau dari fenomena osmotik, dapat dibagi menjadi 3 kelompok:

· Larutan isotonik adalah larutan yang mempunyai tekanan osmotik dan konsentrasi osmolar yang sama. Contoh: empedu, larutan NaCl (w=0,9%, c=0,15 mol/l), larutan glukosa (w=7%, c=0,3 mol/l)

Konsentrasi osmolar (osmolaritas) adalah jumlah total zat dari semua partikel aktif secara kinetik yang terkandung dalam 1 liter larutan. dengan osm, osmol/l

Konsentrasi osmolalitas (osmolalitas) adalah jumlah total zat dari seluruh partikel aktif secara kinetik yang terkandung dalam 1 kg pelarut. b osm, osmol/kg

Untuk larutan encer, konsentrasi osmolar sama dengan konsentrasi osmolal. c osm ≈ b osm

· Larutan hipertonik - larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi, oleh karena itu, memiliki tekanan osmotik yang lebih tinggi dibandingkan larutan lain dan, dengan adanya membran permeabel, mampu mengeluarkan air darinya. Contoh: cairan usus, urin.

· Larutan hipotonik - larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih rendah, sehingga memiliki tekanan osmotik yang lebih rendah dibandingkan larutan lain dan mampu kehilangan air dengan adanya membran permeabel. Contoh: air liur, keringat.

Sel hewan dan tumbuhan dipisahkan dari lingkungannya oleh suatu membran. Ketika sel ditempatkan dalam larutan dengan konsentrasi atau tekanan osmolar berbeda, fenomena berikut akan diamati:

Plasmolisis – pengurangan volume sel. Dalam hal ini, sel ditempatkan dalam larutan hipertonik. Perbedaan tekanan osmotik menyebabkan pelarut berpindah dari sel ke dalam larutan hipertonik.

· lisis – peningkatan volume sel. Dalam hal ini, sel ditempatkan dalam larutan hipotonik. Perbedaan tekanan osmotik menyebabkan pelarut berpindah ke dalam sel. Jika terjadi pecahnya selaput eritrosit dan perpindahan hemoglobin ke plasma, fenomena tersebut disebut hemolisis.

Isoosmia – volume sel tidak berubah. Dalam hal ini, sel ditempatkan dalam larutan isotonik.

Dengan bantuan fenomena osmotik, metabolisme air-garam dalam tubuh manusia dipertahankan. Osmosis merupakan dasar mekanisme fungsi ginjal. Larutan NaCl isotonik (fisiologis) (0,9%) digunakan untuk kehilangan banyak darah. Larutan NaCl hipertonik (10%) digunakan saat membalut luka bernanah.

Tekanan onkotik- Ini adalah bagian dari tekanan osmotik yang diciptakan oleh protein.

Dalam plasma darah manusia hanya membentuk sekitar 0,5% dari tekanan osmotik (0,03-0,04 atm atau 2,5 - 4,0 kPa). Namun, tekanan onkotik memainkan peran penting dalam pembentukan cairan antar sel, urin primer, dll. Dinding kapiler permeabel bebas terhadap air dan zat dengan berat molekul rendah, tetapi tidak terhadap protein. Laju filtrasi cairan melalui dinding kapiler ditentukan oleh perbedaan antara tekanan onkotik protein plasma dan tekanan hidrostatik darah yang diciptakan oleh kerja jantung. Di ujung arteri kapiler, larutan garam bersama dengan nutrisi masuk ke ruang antar sel. Di ujung vena kapiler, proses berlangsung dalam arah yang berlawanan, karena tekanan vena lebih rendah daripada tekanan onkotik. Akibatnya, zat yang dikeluarkan oleh sel masuk ke dalam darah. Pada penyakit yang disertai dengan penurunan konsentrasi protein (terutama albumin) dalam darah, tekanan onkotik menurun, dan ini mungkin menjadi salah satu penyebab penumpukan cairan di ruang antar sel, yang mengakibatkan berkembangnya edema.

Sistem tersebar

Zat murni sangat langka di alam. Campuran zat yang berbeda dalam keadaan agregasi yang berbeda dapat membentuk sistem yang heterogen dan homogen - sistem dan larutan terdispersi.
Tersebar disebut sistem heterogen di mana suatu zat dalam bentuk partikel yang sangat kecil terdistribusi secara merata dalam volume zat lain.
Zat yang terdapat dalam jumlah lebih kecil dan terdistribusi dalam volume lain disebut fase terdispersi . Ini mungkin terdiri dari beberapa zat.
Zat yang terdapat dalam jumlah lebih besar, yang volumenya terdistribusi fase terdispersi, disebut media dispersi . Ada antarmuka antara itu dan partikel-partikel fase terdispersi, oleh karena itu, sistem terdispersi disebut heterogen (tidak homogen).
Baik media pendispersi maupun fase terdispersi dapat diwakili oleh zat-zat yang berada dalam keadaan agregasi berbeda - padat, cair, dan gas.
Tergantung pada kombinasi keadaan agregasi media pendispersi dan fase terdispersi, 9 jenis sistem tersebut dapat dibedakan.

Berdasarkan ukuran partikel zat penyusun fasa terdispersi, sistem terdispersi dibedakan menjadi sistem terdispersi kasar (suspensi) dengan ukuran partikel lebih dari 100 nm dan sistem terdispersi halus (larutan koloid atau sistem koloid) dengan ukuran partikel 100 hingga 1. nm. Jika suatu zat dipecah menjadi molekul atau ion yang berukuran kurang dari 1 nm, sistem homogen akan terbentuk - suatu larutan. Seragam (homogen), tidak ada antarmuka antara partikel dan medium.

Pengenalan singkat terhadap sistem dan solusi yang tersebar menunjukkan betapa pentingnya sistem dan solusi tersebut dalam kehidupan sehari-hari dan di alam.

Nilailah sendiri: tanpa lumpur Nil, peradaban besar Mesir Kuno tidak akan terjadi; tanpa air, udara, batu, dan mineral, planet kehidupan tidak akan ada sama sekali - rumah kita bersama - Bumi; tanpa sel tidak akan ada organisme hidup, dll.

Klasifikasi sistem dispersi dan solusinya

Menskors

Menskors - ini adalah sistem terdispersi di mana ukuran partikel fase lebih dari 100 nm. Ini adalah sistem buram, yang masing-masing partikelnya dapat dilihat dengan mata telanjang. Fase terdispersi dan media pendispersi mudah dipisahkan dengan pengendapan. Sistem tersebut dibagi menjadi:
1) emulsi (baik medium maupun fasenya adalah cairan yang tidak larut satu sama lain). Ini adalah susu terkenal, getah bening, cat berbahan dasar air, dll.;
2) suspensi (mediumnya berupa cairan, dan fasanya adalah padatan yang tidak larut di dalamnya). Ini adalah solusi konstruksi (misalnya, “susu kapur” untuk mengapur), lumpur sungai dan laut yang tersuspensi dalam air, suspensi hidup organisme hidup mikroskopis di air laut - plankton, yang menjadi makanan paus raksasa, dll.;
3) aerosol - suspensi dalam gas (misalnya, di udara) dari partikel kecil cairan atau padatan. Bedakan antara debu, asap, dan kabut. Dua jenis aerosol pertama adalah suspensi partikel padat dalam gas (partikel lebih besar dalam debu), yang terakhir adalah suspensi tetesan kecil cairan dalam gas. Misalnya, aerosol alami: kabut, awan petir - suspensi tetesan air di udara, asap - partikel padat kecil. Dan kabut asap yang menyelimuti kota-kota terbesar di dunia juga merupakan aerosol dengan fase tersebar padat dan cair. Penduduk pemukiman dekat pabrik semen menderita debu semen terbaik yang selalu menggantung di udara, yang terbentuk selama penggilingan bahan baku semen dan produk pembakarannya - klinker. Aerosol berbahaya serupa - debu - juga terdapat di kota-kota dengan produksi metalurgi. Asap dari cerobong asap pabrik, kabut asap, tetesan kecil air liur yang keluar dari mulut penderita flu, dan juga aerosol berbahaya.
Aerosol berperan penting dalam alam, kehidupan sehari-hari dan aktivitas produksi manusia. Akumulasi awan, pengolahan lahan secara kimia, pengaplikasian cat semprot, atomisasi bahan bakar, produksi susu bubuk, dan pengolahan saluran pernafasan (inhalasi) merupakan contoh fenomena dan proses dimana aerosol memberikan manfaat. Aerosol adalah kabut di atas ombak laut, dekat air terjun dan air mancur, pelangi yang muncul di dalamnya memberikan kegembiraan dan kenikmatan estetika bagi seseorang.
Untuk kimia, sistem terdispersi yang mediumnya adalah air dan larutan cair adalah yang paling penting.
Air alami selalu mengandung zat terlarut. Larutan berair alami berpartisipasi dalam proses pembentukan tanah dan memasok nutrisi bagi tanaman. Proses kehidupan kompleks yang terjadi pada tubuh manusia dan hewan juga terjadi dalam larutan. Banyak proses teknologi di industri kimia dan industri lainnya, misalnya produksi asam, logam, kertas, soda, pupuk, berlangsung dalam larutan.

Sistem koloid

Sistem koloid - ini adalah sistem terdispersi di mana ukuran partikel fasenya dari 100 hingga 1 nm. Partikel-partikel ini tidak terlihat dengan mata telanjang, dan fase terdispersi serta media pendispersi dalam sistem tersebut sulit dipisahkan dengan pengendapan.
Mereka dibagi menjadi sol (larutan koloid) dan gel (jeli).
1. Larutan koloid, atau sol. Ini adalah sebagian besar cairan sel hidup (sitoplasma, sari inti - karioplasma, isi organel dan vakuola) dan organisme hidup secara keseluruhan (darah, getah bening, cairan jaringan, cairan pencernaan, cairan humoral, dll.). Sistem seperti itu membentuk perekat, pati, protein, dan beberapa polimer.
Larutan koloid dapat diperoleh melalui reaksi kimia; misalnya, ketika larutan kalium atau natrium silikat (“gelas larut”) bereaksi dengan larutan asam, larutan koloid asam silikat akan terbentuk. Sol juga terbentuk selama hidrolisis besi klorida (III) dalam air panas. Larutan koloid mempunyai penampakan yang mirip dengan larutan sebenarnya. Mereka dibedakan dari yang terakhir dengan "jalur bercahaya" yang terbentuk - sebuah kerucut ketika seberkas cahaya melewatinya.

Fenomena ini disebut Efek Tyndall . Partikel fase terdispersi sol, lebih besar dari pada larutan sebenarnya, memantulkan cahaya dari permukaannya, dan pengamat melihat kerucut bercahaya di dalam wadah berisi larutan koloid. Itu tidak terbentuk dalam solusi yang benar. Anda dapat mengamati efek serupa, tetapi hanya untuk aerosol dan bukan koloid cair, di bioskop ketika seberkas cahaya dari kamera film melewati udara gedung bioskop.

Partikel fase terdispersi larutan koloid seringkali tidak mengendap bahkan selama penyimpanan jangka panjang karena tumbukan terus menerus dengan molekul pelarut akibat pergerakan termal. Mereka tidak saling menempel ketika saling mendekat karena adanya muatan listrik dengan nama yang sama di permukaannya. Namun pada kondisi tertentu dapat terjadi proses koagulasi.

Pembekuan - fenomena partikel koloid saling menempel dan mengendap - diamati ketika muatan partikel-partikel ini dinetralkan ketika elektrolit ditambahkan ke larutan koloid. Dalam hal ini, larutan diubah menjadi suspensi atau gel. Beberapa koloid organik menggumpal ketika dipanaskan (lem, putih telur) atau ketika lingkungan asam-basa larutan berubah.

2. Gel , atau jeli, yaitu sedimen agar-agar yang terbentuk selama koagulasi sol. Ini termasuk sejumlah besar gel polimer, yang sangat Anda kenal sebagai gula-gula, gel kosmetik dan medis (agar-agar, daging kental, jeli, selai jeruk, kue Susu Burung) dan tentu saja beragam gel alami yang tak ada habisnya: mineral (opal), ubur-ubur tubuh, tulang rawan, tendon, rambut, otot dan jaringan saraf, dll. Sejarah perkembangan kehidupan di Bumi sekaligus dapat dianggap sebagai sejarah evolusi wujud materi koloid. Seiring waktu, struktur gel terganggu dan air dilepaskan darinya. Fenomena ini disebut sinergi .

Solusi

Sebuah solusi disebut sistem homogen yang terdiri dari dua zat atau lebih.
Larutan selalu berfasa tunggal, yaitu gas homogen, cair atau padat. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa salah satu zat didistribusikan menurut massa zat lain dalam bentuk molekul, atom, atau ion (ukuran partikel kurang dari 1 nm).
Solusi disebut BENAR , jika Anda ingin menekankan perbedaannya dari larutan koloid.
Pelarut dianggap suatu zat yang keadaan agregasinya tidak berubah selama pembentukan larutan. Misalnya, air dalam larutan garam meja, gula, karbon dioksida. Jika suatu larutan dibentuk dengan mencampurkan gas dengan gas, cairan dengan cairan, dan padat dengan padat, maka pelarut dianggap sebagai komponen yang lebih banyak terdapat dalam larutan. Jadi, udara adalah larutan oksigen, gas mulia, karbon dioksida dalam nitrogen (pelarut). Cuka meja, yang mengandung 5 hingga 9% asam asetat, adalah larutan asam ini dalam air (pelarutnya adalah air). Namun dalam sari asetat, asam asetat berperan sebagai pelarut, karena fraksi massanya 70-80%, oleh karena itu merupakan larutan air dalam asam asetat.

Ketika mengkristalkan paduan cair perak dan emas, larutan padat dengan komposisi berbeda dapat diperoleh.
Solusi dibagi menjadi:
molekuler - ini adalah larutan non-elektrolit - zat organik (alkohol, glukosa, sukrosa, dll.);
ion molekuler- ini adalah larutan elektrolit lemah (asam nitrat, asam hidrosulfida, dll.);
ionik - ini adalah larutan elektrolit kuat (basa, garam, asam - NaOH, K 2 S0 4, HN0 3, HC1O 4).
Sebelumnya, ada dua sudut pandang tentang sifat pelarutan dan larutan: fisika dan kimia. Menurut yang pertama, larutan dianggap sebagai campuran mekanis, menurut yang kedua - sebagai senyawa kimia yang tidak stabil dari partikel suatu zat terlarut dengan air atau pelarut lain. Teori terakhir diungkapkan pada tahun 1887 oleh D.I.Mendeleev, yang mengabdikan lebih dari 40 tahun untuk mempelajari solusi. Kimia modern menganggap pelarutan sebagai proses fisikokimia, dan larutan sebagai sistem fisikokimia.
Definisi solusi yang lebih tepat adalah:
Larutan - sistem homogen (homogen) yang terdiri dari partikel-partikel zat terlarut, pelarut dan produk interaksinya.

Perilaku dan sifat larutan elektrolit, seperti yang Anda ketahui, dijelaskan oleh teori kimia penting lainnya - teori disosiasi elektrolitik, yang dikembangkan oleh S. Arrhenius, dikembangkan dan ditambah oleh siswa D. I. Mendeleev, dan terutama oleh I. A. Kablukov.

Pertanyaan untuk dikonsolidasikan:
1. Apa yang dimaksud dengan sistem dispersi?
2. Ketika kulit rusak (luka), terjadi pembekuan darah - koagulasi sol. Apa inti dari proses ini? Mengapa fenomena ini memiliki fungsi perlindungan bagi tubuh? Apa nama penyakit yang sulit atau tidak terjadi pembekuan darah?
3. Ceritakan tentang pentingnya berbagai sistem dispersi dalam kehidupan sehari-hari.
4. Menelusuri evolusi sistem koloid selama perkembangan kehidupan di Bumi.

Sistem bubar- Bentukan dua fasa (benda) atau lebih yang praktis tidak bercampur dan tidak bereaksi secara kimia satu sama lain. Dalam kasus khas sistem dua fase, zat pertama ( fase terdispersi) didistribusikan dengan halus di detik ( media dispersi). Jika terdapat beberapa fasa, maka dapat dipisahkan satu sama lain secara fisik (sentrifugasi, pisahkan, dll).

Biasanya sistem terdispersi adalah larutan koloid dan sol. Sistem terdispersi juga mencakup kasus media terdispersi padat dimana fase terdispersi berada.

YouTube ensiklopedis

1 / 5

Klasifikasi sistem dispersi yang paling umum didasarkan pada perbedaan keadaan agregasi media pendispersi dan fase terdispersi (fase). Kombinasi tiga jenis keadaan agregasi memungkinkan kita membedakan sembilan jenis sistem dispersi dua fase. Agar singkatnya, biasanya dilambangkan dengan pecahan, yang pembilangnya menunjukkan fasa terdispersi, dan penyebutnya menunjukkan medium pendispersi; misalnya, untuk sistem gas-dalam-cair sebutan G/L diterima.

Penamaan	Fase tersebar	Media dispersif	Judul dan contoh
Y Y	Berbentuk gas	Berbentuk gas	Jangan membentuk sistem yang tersebar
F/G	Cairan	Berbentuk gas	Aerosol: kabut, awan
T/G	Keras	Berbentuk gas	Aerosol (debu, asap), zat tepung
G/F	Berbentuk gas	Cairan	Emulsi gas dan busa
F/F	Cairan	Cairan	Emulsi: minyak, krim, susu
B/F	Keras	Cairan	Suspensi dan sol: pulp, lumpur, suspensi, pasta
H/T	Berbentuk gas	Keras	Badan berpori: polimer busa, batu apung
W/T	Cairan	Keras	Sistem kapiler (badan berpori berisi cairan): tanah, tanah
T/T	Keras	Keras	Sistem heterogen padat: paduan, beton, kaca-keramik, material komposit

Berdasarkan sifat kinetik fase terdispersinya, sistem dispersi dua fase dapat dibagi menjadi dua kelas:

Sistem yang tersebar secara bebas, di mana fase terdispersi bersifat mobile;
Sistem yang tersebar secara kohesif, yang media pendispersinya berbentuk padat, dan partikel-partikel fase terdispersinya saling berhubungan dan tidak dapat bergerak bebas.

Pada gilirannya, sistem ini diklasifikasikan menurut tingkat penyebarannya.

Sistem dengan partikel fase terdispersi berukuran sama disebut monodisperse, dan sistem dengan ukuran partikel tidak sama disebut polidispersi. Biasanya, sistem nyata di sekitar kita bersifat polidispersi.

Ada juga sistem terdispersi dengan jumlah fase yang lebih banyak - sistem terdispersi yang kompleks. Misalnya, ketika media pendispersi cair mendidih dengan fase terdispersi padat, sistem tiga fase “uap - tetesan - partikel padat” diperoleh.

Contoh lain dari sistem dispersi kompleks adalah susu, yang komponen utamanya (tidak termasuk air) adalah lemak, kasein, dan gula susu. Lemaknya berbentuk emulsi dan ketika susu didiamkan, lambat laun naik ke atas (krim). Kasein terkandung dalam bentuk larutan koloid dan tidak dilepaskan secara spontan, tetapi dapat dengan mudah diendapkan (dalam bentuk keju cottage) bila susu diasamkan, misalnya dengan cuka. Dalam kondisi alami, kasein dilepaskan saat susu menjadi asam. Terakhir, gula susu berbentuk larutan molekuler dan dilepaskan hanya ketika air menguap.

Sistem yang tersebar secara bebas

Berdasarkan ukuran partikelnya, sistem yang terdispersi bebas dibagi menjadi:

Sistem ultramikroheterogen juga disebut koloid atau sol. Tergantung pada sifat media pendispersinya, sol dibagi menjadi sol padat, aerosol (sol dengan media pendispersi gas) dan lyosol (sol dengan media pendispersi cair). Sistem mikroheterogen meliputi suspensi, emulsi, busa dan bubuk. Sistem kasar yang paling umum adalah sistem gas padat (misalnya pasir).

Sistem koloid memainkan peran besar dalam biologi dan kehidupan manusia. Dalam cairan biologis tubuh, sejumlah zat berada dalam keadaan koloid. Benda biologis (sel otot dan saraf, darah dan cairan biologis lainnya) dapat dianggap sebagai larutan koloid. Media pendispersi darah adalah plasma - larutan garam dan protein anorganik.

Sistem yang tersebar secara kohesif

Bahan berpori

Bahan berpori dibagi menurut ukuran porinya, menurut klasifikasi M.M. Dubinin, menjadi:

Berdasarkan ciri geometrinya, struktur berpori dibedakan menjadi reguler(di mana dalam volume tubuh terdapat pergantian yang benar dari pori-pori atau rongga individu dan saluran yang menghubungkannya) dan stokastik(dimana orientasi, bentuk, ukuran, posisi relatif dan hubungan pori-pori bersifat acak). Sebagian besar material berpori dicirikan oleh struktur stokastik. Sifat pori-pori juga penting: membuka pori-pori berkomunikasi dengan permukaan tubuh sehingga cairan atau gas dapat disaring melaluinya; jalan buntu pori-pori juga berhubungan dengan permukaan tubuh, tetapi keberadaannya tidak mempengaruhi permeabilitas material; pori-pori tertutup .

Sistem heterogen yang solid

Contoh khas dari sistem heterogen padat adalah material komposit yang baru-baru ini banyak digunakan - material padat, tetapi heterogen yang dibuat secara artifisial, yang terdiri dari dua atau lebih komponen dengan antarmuka yang jelas di antara keduanya. Pada sebagian besar bahan ini (kecuali bahan berlapis), komponennya dapat dibagi menjadi matriks dan termasuk di dalamnya elemen penguat; dalam hal ini, elemen penguat biasanya bertanggung jawab atas karakteristik mekanis material, dan matriks memastikan operasi gabungan elemen penguat. Beberapa material komposit tertua antara lain

Zat-zat yang ada di sekitar kita sebagian besar merupakan campuran dari berbagai zat, sehingga kajian sifat-sifatnya memegang peranan penting dalam perkembangan ilmu kimia, kedokteran, industri makanan, dan sektor perekonomian nasional lainnya. Artikel ini membahas masalah apa yang dimaksud dengan derajat dispersi dan bagaimana pengaruhnya terhadap karakteristik sistem.

Apa itu sistem dispersi?

Sebelum melanjutkan ke pembahasan masalah derajat dispersi, perlu diperjelas pada sistem mana konsep ini dapat diterapkan.

Bayangkan kita memiliki dua zat berbeda yang mungkin berbeda satu sama lain dalam komposisi kimianya, misalnya garam meja dan air murni, atau dalam keadaan agregasinya, misalnya air yang sama dalam wujud cair dan padat (es). Sekarang Anda perlu mengambil dan mencampurkan kedua zat ini dan mencampurkannya secara intensif. Apa hasilnya? Itu tergantung pada apakah reaksi kimia terjadi selama pencampuran atau tidak. Ketika kita berbicara tentang sistem terdispersi, diyakini bahwa selama pembentukannya tidak terjadi reaksi, yaitu zat asli mempertahankan strukturnya pada tingkat mikro dan sifat fisik bawaannya, misalnya massa jenis, warna, daya hantar listrik, dan lain-lain.

Jadi, sistem dispersi adalah campuran mekanis, yang mengakibatkan dua atau lebih zat bercampur satu sama lain. Dalam pembentukannya, konsep "media dispersi" dan "fase" digunakan. Yang pertama memiliki sifat kontinuitas dalam sistem dan, sebagai suatu peraturan, ditemukan di dalamnya dalam jumlah yang relatif besar. Yang kedua (fasa terdispersi) dicirikan oleh sifat diskontinuitas, yaitu dalam sistem berbentuk partikel-partikel kecil yang dibatasi oleh permukaan yang memisahkannya dari medium.

Sistem homogen dan heterogen

Jelas bahwa kedua komponen sistem terdispersi akan berbeda dalam sifat fisiknya. Misalnya pasir dimasukkan ke dalam air dan diaduk, maka jelas butiran pasir yang ada di dalam air yang rumus kimianya adalah SiO 2, tidak akan berbeda sedikitpun dengan keadaan saat tidak berada di dalam air. air. Dalam kasus seperti ini kita berbicara tentang heterogenitas. Dengan kata lain, sistem heterogen adalah campuran dari beberapa (dua atau lebih) fase. Yang terakhir ini dipahami sebagai volume terbatas tertentu dari sistem, yang dicirikan oleh sifat-sifat tertentu. Pada contoh di atas kita mempunyai dua fase: pasir dan air.

Namun, ukuran partikel fase terdispersi, ketika dilarutkan dalam media apa pun, dapat menjadi sangat kecil sehingga tidak lagi menunjukkan sifat individualnya. Dalam hal ini, mereka berbicara tentang zat yang homogen atau homogen. Meskipun mengandung beberapa komponen, semuanya membentuk satu fase di seluruh volume sistem. Contoh sistem homogen adalah larutan NaCl dalam air. Ketika larut, karena interaksi dengan molekul H 2 O polar, kristal NaCl terurai menjadi kation individu (Na +) dan anion (Cl -). Mereka bercampur secara homogen dengan air, dan dalam sistem seperti itu tidak mungkin lagi menemukan antarmuka antara zat terlarut dan pelarut.

Ukuran partikel

Berapa derajat dispersinya? Nilai ini perlu dipertimbangkan lebih detail. Siapa dia? Hal ini berbanding terbalik dengan ukuran partikel fase terdispersi. Karakteristik inilah yang mendasari klasifikasi semua zat yang dipertimbangkan.

Ketika mempelajari sistem dispersi, siswa sering bingung menyebutkan namanya, karena mereka yakin bahwa klasifikasinya juga didasarkan pada keadaan agregasinya. Ini tidak benar. Campuran dengan keadaan agregasi yang berbeda sebenarnya memiliki nama yang berbeda, misalnya emulsi adalah zat air, dan aerosol sudah mengandaikan adanya fasa gas. Namun, sifat-sifat sistem dispersi terutama bergantung pada ukuran partikel fasa terlarut di dalamnya.

Klasifikasi yang diterima secara umum

Klasifikasi sistem dispersi berdasarkan derajat dispersi diberikan di bawah ini:

Jika ukuran nominal partikel kurang dari 1 nm, maka sistem seperti itu disebut solusi nyata atau solusi sebenarnya.
Jika ukuran partikel konvensional terletak antara 1 nm dan 100 nm, maka zat yang dimaksud disebut larutan koloid.
Jika partikelnya lebih besar dari 100 nm, maka kita berbicara tentang suspensi atau suspensi.

Mengenai klasifikasi di atas, mari kita perjelas dua hal: pertama, angka-angka yang diberikan bersifat indikatif, yaitu suatu sistem yang ukuran partikelnya 3 nm belum tentu merupakan koloid; dapat juga merupakan solusi yang sebenarnya. Hal ini dapat diketahui dengan mempelajari sifat fisiknya. Kedua, Anda akan melihat bahwa daftar tersebut menggunakan frasa “ukuran konvensional”. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa bentuk partikel dalam sistem bisa berubah-ubah, dan umumnya memiliki geometri yang kompleks. Oleh karena itu, mereka berbicara tentang ukuran rata-rata (bersyarat).

Solusi yang benar

Seperti disebutkan di atas, derajat dispersi partikel dalam larutan nyata sangat besar (ukurannya sangat kecil,< 1 нм), что не существует поверхности раздела между ними и растворителем (средой), то есть имеет место однофазная гомогенная система. Для полноты информации напомним, что размер атома составляет порядка одного ангстрема (0,1 нм). Последняя цифра говорит о том, что частицы в настоящих растворах имеют атомные размеры.

Sifat utama larutan sejati yang membedakannya dengan koloid dan suspensi adalah sebagai berikut:

Keadaan larutan ada tanpa batas waktu dalam bentuk yang tidak berubah, yaitu tidak ada endapan fase terdispersi yang terbentuk.
Zat terlarut tidak dapat dipisahkan dari pelarut dengan cara penyaringan melalui kertas biasa.
Zat tersebut juga tidak terpisah akibat proses melewati membran berpori, yang dalam kimia disebut dialisis.
Ia dapat dipisahkan dari pelarut hanya dengan mengubah keadaan agregasi pelarut, misalnya dengan penguapan.
Anda dapat melakukan elektrolisis, yaitu melewatkan arus listrik jika Anda menerapkan beda potensial pada sistem (dua elektroda).
Mereka tidak menyebarkan cahaya.

Contoh larutan sejati adalah mencampurkan berbagai garam dengan air, misalnya NaCl (garam meja), NaHCO 3 (soda kue), KNO 3 (kalium nitrat) dan lain-lain.

Solusi koloid

Ini adalah sistem perantara antara solusi nyata dan penangguhan. Namun, mereka memiliki sejumlah ciri unik. Mari kita daftarkan mereka:

Mereka stabil secara mekanis selama yang diinginkan jika kondisi lingkungan tidak berubah. Cukup dengan memanaskan sistem atau mengubah keasamannya (indikator pH), dan koloid menggumpal (mengendap).
Mereka tidak dipisahkan dengan kertas saring, namun proses dialisis menyebabkan pemisahan fase terdispersi dan medium.
Seperti halnya larutan sejati, elektrolisis dapat dilakukan untuk larutan tersebut.
Sistem koloid transparan dicirikan oleh apa yang disebut efek Tyndall: ketika seberkas cahaya melewati sistem ini, Anda dapat melihatnya. Hal ini disebabkan oleh hamburan gelombang elektromagnetik pada bagian spektrum tampak ke segala arah.
Kemampuan untuk menyerap zat lain.

Sistem koloid, karena sifat-sifatnya yang tercantum, banyak digunakan oleh manusia dalam berbagai bidang kegiatan (industri makanan, kimia), dan juga sering ditemukan di alam. Contoh koloid adalah mentega dan mayonaise. Di alam, ini adalah kabut dan awan.

Sebelum melanjutkan ke uraian sistem terdispersi golongan terakhir (ketiga), mari kita jelaskan lebih detail beberapa sifat koloid yang disebutkan.

Apa jenis larutan koloid yang ada?

Untuk jenis sistem terdispersi ini, klasifikasi dapat diberikan dengan mempertimbangkan perbedaan keadaan agregat medium dan fase terlarut di dalamnya. Di bawah ini adalah tabel yang sesuai/

Tabel tersebut menunjukkan bahwa zat koloid terdapat dimana-mana, baik dalam kehidupan sehari-hari maupun di alam. Perhatikan bahwa tabel serupa juga dapat diberikan untuk suspensi, mengingat perbedaan koloid hanya terletak pada ukuran fase terdispersi. Namun, suspensi secara mekanis tidak stabil dan oleh karena itu kurang praktis dibandingkan sistem koloid.

Alasan stabilitas mekanik koloid

Mengapa mayones bisa bertahan lama di lemari es tanpa partikel tersuspensi mengendap? Mengapa partikel cat yang terlarut dalam air tidak “jatuh” ke dasar wadah seiring waktu? Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan tersebut adalah gerak Brown.

Jenis gerakan ini ditemukan pada paruh pertama abad ke-19 oleh ahli botani Inggris Robert Brown, yang mengamati di bawah mikroskop bagaimana partikel kecil serbuk sari bergerak di dalam air. Dari segi fisika, gerak Brown merupakan manifestasi dari gerak kacau molekul cair. Intensitasnya meningkat jika suhu zat cair dinaikkan. Jenis gerakan inilah yang menyebabkan partikel kecil larutan koloid tersuspensi.

Properti adsorpsi

Dispersitas adalah kebalikan dari ukuran partikel rata-rata. Karena ukuran koloid ini berkisar antara 1 nm hingga 100 nm, maka koloid mempunyai permukaan yang sangat berkembang, yaitu rasio S/m bernilai besar, di sini S adalah total luas antarmuka antara dua fase (media pendispersi dan partikel), m - massa total partikel dalam larutan.

Atom-atom yang berada pada permukaan partikel fase terdispersi memiliki ikatan kimia tak jenuh. Artinya mereka dapat membentuk senyawa dengan molekul lain. Biasanya, senyawa ini muncul karena gaya van der Waals atau ikatan hidrogen. Mereka mampu menahan beberapa lapisan molekul pada permukaan partikel koloid.

Contoh klasik dari adsorben adalah karbon aktif. Ini adalah koloid, dimana media pendispersinya adalah padatan dan fasenya adalah gas. Luas permukaan spesifiknya bisa mencapai 2500 m 2 /g.

Derajat dispersi dan luas permukaan spesifik

Menghitung nilai S/m bukanlah tugas yang mudah. Faktanya partikel-partikel dalam larutan koloid memiliki ukuran, bentuk yang berbeda-beda, dan permukaan setiap partikel memiliki relief yang unik. Oleh karena itu, metode teoretis untuk memecahkan masalah ini lebih mengarah pada hasil kualitatif daripada kuantitatif. Namun demikian, berguna untuk memperoleh rumus luas permukaan spesifik dari derajat dispersi.

Jika kita berasumsi bahwa semua partikel sistem mempunyai bentuk bola dan dimensi yang sama, maka sebagai hasil perhitungan sederhana kita memperoleh persamaan berikut: S ud = 6/(d*ρ), dengan S ud adalah luas permukaan ( spesifik), d adalah diameter partikel, ρ adalah massa jenis zat penyusunnya. Dari rumus tersebut jelas bahwa partikel terkecil dan terberat akan memberikan kontribusi terbesar terhadap nilai yang dipertimbangkan.

Metode eksperimental untuk menentukan S ud adalah dengan menghitung volume gas yang diserap oleh zat yang diteliti, serta mengukur ukuran pori (fasa terdispersi) di dalamnya.

Sistem liofilik dan liofobik

Liofilisitas dan liofobisitas merupakan ciri-ciri yang sebenarnya menentukan adanya klasifikasi sistem terdispersi dalam bentuk yang diberikan di atas. Kedua konsep tersebut mencirikan ikatan gaya antara molekul pelarut dan zat terlarut. Jika hubungan ini besar, maka mereka berbicara tentang liofilisitas. Jadi, semua garam dalam air bersifat liofilik, karena partikelnya (ion) terikat secara elektrik ke molekul polar H 2 O. Jika kita mempertimbangkan sistem seperti mentega atau mayones, maka ini adalah perwakilan dari koloid hidrofobik yang khas, karena mengandung lemak (lipid ) molekul ) ditolak oleh molekul H 2 O polar.

Penting untuk dicatat bahwa sistem liofobik (hidrofobik jika pelarutnya adalah air) tidak stabil secara termodinamika, yang membedakannya dari sistem liofilik.

Sifat-sifat suspensi

Sekarang mari kita lihat kelas terakhir dari sistem terdispersi - suspensi. Mari kita ingat bahwa mereka dicirikan oleh fakta bahwa partikel terkecil di dalamnya lebih besar dari atau pada urutan 100 nm. Properti apa yang mereka miliki? Di bawah ini adalah daftar yang relevan:

Mereka secara mekanis tidak stabil, sehingga sedimen terbentuk di dalamnya dalam waktu singkat.
Mereka berawan dan buram terhadap sinar matahari.
Fase dapat dipisahkan dari mediumnya dengan menggunakan kertas saring.

Contoh suspensi di alam antara lain air berlumpur di sungai atau abu vulkanik. Penggunaan suspensi pada manusia biasanya dikaitkan dengan obat-obatan (larutan obat).

Pembekuan

Apa yang dapat dikatakan tentang campuran zat yang derajat dispersinya berbeda-beda? Masalah ini sebagian telah dibahas dalam artikel ini, karena dalam sistem dispersi apa pun, partikel memiliki ukuran yang berada dalam batas tertentu. Di sini kita hanya akan membahas satu kasus menarik. Apa yang terjadi jika Anda mencampur koloid dan larutan elektrolit sejati? Sistem tersuspensi akan terganggu dan terjadi koagulasi. Alasannya terletak pada pengaruh medan listrik ion-ion larutan sebenarnya terhadap muatan permukaan partikel koloid.

Biasanya sistem terdispersi adalah larutan koloid, sol. Sistem terdispersi juga mencakup kasus media terdispersi padat dimana fase terdispersi berada. Solusi senyawa dengan berat molekul tinggi oleh Anda

Klasifikasi sistem dispersi

Penamaan	Fase tersebar	Media dispersif	Judul dan contoh
Y Y	Berbentuk gas	Berbentuk gas	Campuran selalu homogen (udara, gas alam)
F/G	Cairan	Berbentuk gas	Aerosol: kabut, awan
T/G	Keras	Berbentuk gas	Aerosol (debu, asap), zat tepung
G/F	Berbentuk gas	Cairan	Emulsi gas dan busa
F/F	Cairan	Cairan	Emulsi: minyak, krim, susu
B/F	Keras	Cairan	Suspensi dan sol: pulp, lumpur, suspensi, pasta
H/T	Berbentuk gas	Keras	Badan berpori: polimer busa, batu apung
W/T	Cairan	Keras	Sistem kapiler (badan berpori berisi cairan): tanah, tanah
T/T	Keras	Keras	Sistem heterogen padat: paduan, beton, keramik kaca, material komposit

Berdasarkan sifat kinetik fase terdispersinya, sistem dispersi dua fase dapat dibagi menjadi dua kelas:

Sistem yang tersebar secara bebas, di mana fase terdispersi bersifat mobile;
Sistem yang tersebar secara kohesif, yang media pendispersinya berbentuk padat, dan partikel-partikel fase terdispersinya saling berhubungan dan tidak dapat bergerak bebas.

Pada gilirannya, sistem ini diklasifikasikan menurut tingkat penyebarannya.

Sistem yang tersebar secara bebas

Berdasarkan ukuran partikelnya, sistem yang terdispersi bebas dibagi menjadi:

Sistem yang tersebar secara kohesif

Bahan berpori

Bahan berpori dibagi menurut ukuran porinya, menurut klasifikasi M.M. Dubinin, menjadi:

Sistem heterogen yang solid

Contoh khas dari sistem heterogen padat adalah material komposit (komposit) yang baru-baru ini banyak digunakan - material padat, tetapi heterogen yang dibuat secara artifisial, yang terdiri dari dua atau lebih komponen dengan batas antarmuka yang jelas di antara keduanya. Pada sebagian besar bahan ini (kecuali bahan berlapis), komponennya dapat dibagi menjadi matriks dan termasuk di dalamnya elemen penguat; dalam hal ini, elemen penguat biasanya bertanggung jawab atas karakteristik mekanis material, dan matriks memastikan operasi gabungan elemen penguat. Material komposit tertua termasuk adobe, beton bertulang, baja damask, dan papier-mâché. Saat ini, plastik yang diperkuat serat, fiberglass, dan logam-keramik banyak digunakan dan telah diterapkan di berbagai bidang teknologi.

Pergerakan sistem yang tersebar

Mekanika media multifase berkaitan dengan studi tentang pergerakan sistem tersebar. Secara khusus, masalah optimalisasi berbagai perangkat panas dan listrik (unit turbin uap, penukar panas, dll.), serta pengembangan teknologi untuk menerapkan berbagai pelapis, menjadikan masalah pemodelan matematis aliran gas dekat dinding. -campuran tetesan cair yang relevan. Pada gilirannya, keragaman yang signifikan dalam struktur aliran dekat dinding media multifase, kebutuhan untuk mempertimbangkan berbagai faktor (inersia tetesan, pembentukan film cair, transisi fase, dll.) memerlukan konstruksi model matematika khusus media multifase yang saat ini sedang aktif dikembangkan

Membagikan: