Коллоидная химия | страница 121



5.1.7.

ПАСТЫ

Пасты - это высококонцентрированные суспензии, обладающие структурой. Структура - это пространственная сетка, образованная частицами дисперсной фазы, в петлях которой находится дисперсионная среда. Можно сказать, что пасты занимают промежуточное положение между порошками и разбавленными суспензиями. Их и получают, соответственно:

растирая порошок в жидкости, обладающей достаточно большой вязкостью; например, некоторые сорта зубной пасты готовят путем смешивания мела с вязкой жидкостью, полученной путем варки крахмала в глицериновом водном растворе с добавлением небольшого количества ПАВ;

в результате седиментации разбавленной суспензии.

СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ В ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННЫХ СУСПЕНЗИЯХ

Определяющей характеристикой пасты, независимо от метода получения, является наличие в ней структурно-пространственного каркаса, образованного сцеплением между собой частиц дисперсной фазы. Минимальную концентрацию, при которой возникает такая структура, называют критической концентрацией структуробразования.

Возможность образования структуры определяется соотношением между относительной силой тяжести частицы

и силой сцепления ее с соседними частицами
.Чем больше преобладают силы сцепления между соседними частицами над силой тяжести, тем более прочная образуется структура.

На структурообразование влияют следующие основные факторы:

• агрегативная устойчивость разбавленной суспензии, из которой получают пасту (величина

);

• концентрация частиц дисперсной фазы;

• размеры частиц дисперсной фазы (ее дисперсность);

• форма частиц дисперсной фазы.

РОЛЬ АГРЕГАТИВНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ СУСПЕНЗИИ В ОБРАЗОВАНИИ СТРУКТУРЫ

Как было установлено выше, разбавленные суспензии являются седиментационно неустойчивыми системами, в них самопроизвольно образуется осадок, объем которого определяется не только количеством частиц, но и тем, в какой суспензии происходит седиментация - в агрегативно устойчивой или агрегативно неустойчивой. В агрегативно устойчивых суспензиях в результате седиментации образуется компактный осадок с упаковкой частиц дисперсной фазы, близкой к плотнейшей. Структура в таких осадках или не образуется вовсе или очень непрочная, так как (сила сцепления в контакте частиц) близка к нулю, поскольку межчастичные связи в агрегативно устойчивых суспензиях практически отсутствуют.

По мере снижения агрегативной устойчивости межчастичные взаимодействия нарастают, увеличивается, что способствует возникновению и упрочнению структуры.