В какой области размеров специфические свойства дисперсных систем проявляются особенно интенсивно
В какой области размеров специфические свойства дисперсных систем проявляются особенно интенсивно?
В области коллоидной степени дисперсности, т. е. в области размеров от 1 нм до 0,1 мкм. По размеру частиц коллоидные системы занимают промежуточное положение между грубодисперсными и молекулярными системами. Можно считать, что в коллоидных системах достигается высшая степень раздробленности вещества, при которой сохраняется понятия «фаза » и «гетерогенность ». Уменьшение размеров частиц еще на порядок переводит системы в гомогенные.
Вещества, полученные в коллоидном состоянии, как правило, обладают более интенсивной окраской, большей прочностью и твердостью по сравнению с массивными телами такого же химического состава. Многие вещества, практически нерастворимые, заметно растворяются, находясь в высокодисперсном состоянии. При увеличении степени дисперсности веществ, наряду с изменением указанных свойств, появляются и совершенно новые, характерные только для коллоидного состояния свойства. Такие свойства связаны главным образом с тем, что структура мелких частиц, состоящих из небольшого числа атомов или атомных группировок, отличается от кристаллической структуры объемных фаз. При измельчении твердых материалов до наноразмерного состояния наблюдается переход от зонной электронной структуры к набору отдельных электронных уровней, что, наряду с поверхностными явлениями, обусловливает возникновение нетипичных для объемных фаз электрофизических, адсорбционно-каталитических и оптических свойств. Так, a-Fe2O3, являющийся полупроводником n-типа, будучи полученным в виде тонких пленок в высокодисперсном состоянии, ведет себя как полупроводник p-типа. Эффективность и характер взаимодействия субстрата с катализатором зависит от его коллективных электронных свойств – расположения энергетических зон и локальных уровней электронов, работы выхода электрона, концентрации носителей тока и др., которые в случае коллоидно-дисперсных материалов в определяются именно их дисперсностью и состоянием поверхности.