1. Суспензії, їх стабілізація

0. Характеристика суспензій

Суспензії представляють собою дисперсні системи з твердою дисперсною фазою і рідким дисперсійним середовищем.

Проте розміри частинок у суспензії значно більші (10^-6 – 10^-4м), а іноді сягають десятих частинок міліметра. Суспензії являють собою частинки порошку розподілені в рідині.

До суспензій при достатньому вмісті в них вологи відносять землі і ґрунти, глиняне і харчове тісто, цементні та вапняні розчини, що використовуються у будівництві. В хімічних виробництвах технологу доводиться мати справу з суспензіями при отриманні солей в мікрокристалічному стані, в харчових – при кристалізації цукру, бродінні дріжджів тощо.

Суспензії – це середньо та грубодисперсні системи.

По концентрації суспензії можуть бути розбавленими і концентрованими. Концентровані суспензії називають пастами.

0. Одержання суспензій

Одержують суспензії методами конденсації і диспергування, але у виробничій практиці зазвичай застосовують останній. Диспергування здійснюється механічним дробленням вихідної сировини на вальцьових, вібраційних і колоїдних верстатах.

Збільшення розмірів колоїдних частинок у процесі прихованої коагуляції золів може призвести до утворення суспензій і, якщо систему у відповідний момент стабілізувати, вона може стати агрегативно стійкою: частинки перестануть злипатися одна з одною.

Концентровані суспензії можуть бути отримані як в результаті осідання більш розбавлених суспензій, так і безпосереднім розтиранням грубих порошків з рідинами.

Практично, найчастіше, суспензії отримують диспергуванням нерозчинених твердих речовин у рідкому середовищі або скаламученням в цьому середовищі попередньо одержаного порошку.

0. Властивості суспензій

Суспензії – седиментаційно нестійкі; молекулярно – кінетичні властивості у них виявляються слабко.

Суспензії одночасно поглинають і розсіюють світло, хоча їх частинки за розмірами більше колоїдних. При цьому, на відміну від опалесцентних золів, суспензії виявляють мутність не тільки при боковому освітленні, а й у світлі, що проходить. Це зумовлено досить великими розмірами твердих частинок суспензії, які набагато більші довжини хвилі світлових променів. Можливості дифракційного світлорозсіювання в такій системі значно зменшуються і має місце просте відбивання світлових променів від твердих частинок.

Якщо за оптичними і молекулярно – кінетичними властивостями суспензії і золі з твердою дисперсною фазою різко розрізняються, то за агрегативною стійкістю вони мають багато спільного. Як правило, частинки суспензій, як і частинки ліофобних колоїдів, мають на поверхні подвійний електричний шар (ПЕШ) або сольватну оболонку. Електрокінетичний потенціал частинок суспензій можна визначати за допомогою електрофорезу, причому він має величину того самого порядку, що і ξ – потенціал частинок типових золів.

Під впливом електролітів суспензії коагулюють, тобто їх частинки злипаються, утворюючи агрегати. Для стабілізації суспензій використовують високомолекулярні речовини. Захисний шар цих речовин забезпечує гідратацію частинок, крім того, довгі ланцюги макромолекул охоплюють частинки, утворюючи гратки.

В певних умовах у суспензіях, можуть утворюватися просторові коагуляційні структури, що здатні до синтезу. Явище тиксотропії при дотриманні певних відповідних умов виявляються у суспензії майже завжди більшою мірою, ніж у ліофобних колоїдних систем.