Гетерогенная система это кратко

Обновлено: 04.07.2024

Гетерогенные системы, образующиеся в природных водоемах, обусловлены наличием нерастворимых в воде соединений. Фазовая гетерогенность в данном случае возникает в результате того, что частицы, состоящие из большого числа атомов или молекул, в зависимости от их химического строения и взаимодействия со средой, образуют трех- или двухмерные структуры, для которых характерно наличие поверхностей раздела с водой.[ . ]

Гетерогенная система содержит одновременно различные по составу или внутренней структуре молекулярные агрегаты, отграниченные друг от друга поверхностями раздела.[ . ]

В гетерогенной системе различают дисперсную фазу — совокупность мелких частиц, и дисперсионную среду, в которой распределена дисперсная фаза. Если дисперсная фаза подвижна, то такие системы называются свободнодисперсными. Если подвижность дисперсной фазы ограничена, то система называется связнодисперсной.[ . ]

Обычно гетерогенные системы, образованные нерастворимыми в воде примесями, полидисперсны, т. е. содержат частицы, различающиеся размерами или гидравлической крупностью. Для характеристики таких систем на основании результатов дисперсного анализа находят распределение частиц по размерам или массам. Такие кривые (рис. 3.2) имеют максимумы, указывающие на преобладающее содержание в данной системе частиц определенных размеров, причем в одном и том же водоисточнике дисперсность взвешенных веществ может изменяться в 2—3 раза в зависимости от сезона года. Наряду с водоемами и водотоками с относительно крупной взвесью (10—30 мкм) есть источники, в которых нерастворимые примеси образуют высокодисперсные системы, близкие к коллоидным (0,5—1,0 мкм). Вода в них осветляется лишь после отстаивания в течение нескольких месяцев.[ . ]

В любых гетерогенных системах, особенно в высокодисперсных, природа границ между частицами дисперсной фазы и дисперсионной средой определяет многочисленные явления и процессы, характерные для данной системы: смачивание, зарождение новой фазы, все проявления сцепления и трения.[ . ]

Твердая фаза гетерогенной системы, образуемая в виде смеси тонкодисперсной глинистой массы с песчаной, может быть подвергнута разделению на фракции, каждая из которых является довольно близкой к продуктам естественных геохимических процессов и может быть использована для приготовления мелиоранта — состава, вносимого в почву для активизации производства биомассы.[ . ]

Неоднородные системы, имеющие поверхность раздела, называются гетерогенными. Гетерогенная система состоит из нескольких.[ . ]

Золи являются гетерогенными системами. Из-за малого размера коллоидных частиц дисперсная фаза золя имеет колоссальную развитую общую поверхность, на которой проявляется поверхностная энергия. Наличие этой энергии у коллоидных частиц — одно из главнейших отличительных свойств коллоидной системы.[ . ]

Неоднородные (гетерогенные) системы — это С1 мы, состоящие как минимум из двух фаз.[ . ]

Почва является гетерогенной системой. Вода в ней (как среда обитания жгутиконосцев), намного отличается от содержимого водоемов по составу и характеру. Кроме того, в почве почти полностью отсутствует влияние солнечного света.[ . ]

При рассмотрении гетерогенной системы твердый редоксит - раствор медиатора и реакций, протекающих в ней, во внимание необходимо принимать не только окислительно-восстановительные, но и протолитические процессы. В [151] найдено значение величины параметра с/фп/ёрН для твердых редокситов на основе гидрохинона равное 59 ± 10 мВ. В [152] при исследовании свойств сшитых сульфированных сополимеров винилгидрохинона и стирола этот же параметр составляет 20-25 мВ.[ . ]

Гумусовые вещества - гетерогенная система органических соединений сложного состава и строения. Поэтому всякая методика разделения гумуса на фракции до известной степени условна.[ . ]

Эмульсией называется система, состоящая из двух (или нескольких) взаимно нерастворимых или не вполне растворимых жидких фаз, одна из которых диспергирована в виде капелек в другой. Фазой называется часть гетерогенной системы, отделенной от других ее частей видимой поверхностью раздела и обладающей одинаковым химическим составом и термодинамическими свойствами.[ . ]

Многочисленные изменения в гетерогенных системах, вызываемые магнитными воздействиями, не могут, естественно, не отразиться на электрохимических процессах, протекающих на поверхности раздела фаз. Следует отметить ограниченность и несистематичность проведенных исследований в этой области. В литературе имеются некоторые сведения об изменении электрокине-тического потенциала золей гидроокисей железа и алюминия [94]. Первые получали гидролизом кипящего раствора хлористого железа и диализом; вторые — осаждением хлористого алюминия аммиаком и диализом. В работе отмечено, что при оптимальной напряженности магнитного поля в процессе магнитной обработки элект-рокинетический потенциал уменьшается примерно на 10—15% [92].[ . ]

Электрическое сопротивление в гетерогенных системах твердая фаза — жидкость изменяется от концентрации твердого вещества. Максвел (1873 г.), изучая сопротивление смеси сферических тел во вмещающей среде, установил, что электросопротивление твердых взвесей р„ в воде возрастает с увеличением концентрации их по гиперболическому закону.[ . ]

Фазой называется однородная часть гетерогенной системы, отделенная от остальных частей ее поверхностью раздела. Фаза может быть выделена из этой системы механическим путем.[ . ]

Сточные воды представляют собой сложные гетерогенные системы, загрязнения в которых находятся в растворенном, коллоидном и нерастворенном состоянии. Коллоидные и нерастворенные вещества могут образовывать грубо- и тонкодисперсные суспензии, эмульсии, пену. В сточных водах всегда присутствуют и органические, и неорганические компоненты загрязнений.[ . ]

Сточные воды представляют собой сложные гетерогенные системы загрязняющих веществ, которые могут находиться в растворенном, коллоидном и нерастворенном состоянии. Загрязнения делятся на минеральные, органические, бактериальные, биологические. Минеральные представлены песком, частицами глины, шлака, руды, минеральных солей. Органические загрязнения подразделяются по происхождению на растительные, животные, химические вещества. Бактериальное и биологическое загрязнения присущи бытовым и животноводческим водам и стокам некоторых промышленных предприятий. Бытовые сточные воды включают воды от банно-прачечных предприятий, предприятий общественного питания, больниц и др. Они поступают из жилых и общественных зданий, канализационных стоков. Органическое вещество в них составляет около 58%, минеральные вещества — 42%.[ . ]

Примеси первой и второй групп образуют с водой гетерогенные системы, а третьей и четвертой групп — гомогенные системы.[ . ]

Как следует из предыдущего рассмотрения вода - гетерогенная система, состоящая из двух фаз: свободной и связанной. При этом фаза связанной воды представляет собой ассоциированное состояние вещества в виде двумерных структур льда VI и льда VII. Содержание ассоциированной воды в объеме не превышает 0,03 %.[ . ]

ФАЗОВОЕ РАВНОВЕСИЕ. Термодинамическое равновесие в гетерогенной системе, в которой не происходит химического взаимодействия между составляющими ее компонентами, а имеются только процессы перехода компонентов из одной фазы (в первом значении термина) в другую.[ . ]

Сточные воды многих химических производств представляют собой гетерогенные системы, в которых размер взвешенных в воде частиц может изменяться в широких пределах от 10—50 до 0,001—0,1 мкм. В большинстве случаев дисперсные системы сточных вод являются лиофобными.[ . ]

Рассмотренные подходы могут быть распространены и на анализ миграции в гетерогенных системах (разд. 14.3.4).[ . ]

В работе [234] определено содержание газифицированного углерода (СО, С02, COS, HCN ) в гетерогенных системах углерод - водород, углерод - кислород, углерод - азот в условиях высоких температур. Анализ проводили на хроматографе фирмы Hewlett/РаскаЫ с пламенно-ионизационным детектором на двух параллельных колонках, после одной из которых помещен реактор гидрогенизации (IO Ni. на ИНЗ-600).[ . ]

С целью повышения надежности работы установок обезвреживания и переработки отходов гетерогенные системы подвергаются разделению методами отстаивания, фильтрования и центрифугирования.[ . ]

Закон действия масс формулирует закономерности, относящиеся к равновесию в гомогенных (однородных) системах. Закономерности равновесия в гетерогенных системах выражаются правилом фаз, открытым в 1876—1878 гг. Гиббсом.[ . ]

Важную роль в динамических свойствах реакций нейтрализации играют особенности реагента. В открытых и закрытых гетерогенных системах (при фильтрационной очистке воды) потребность в нейтрализаторе увеличивается в несколько раз по сравнению с гомогенной реакцией.[ . ]

Подчеркнем: это разделение не является общепризнанным и носит отпечаток субъективных оценок автора. Следует отметить, что в гетерогенных системах свойства также изменяются, но зачастую по-другому. Например, плотность пересыщенного раствора, содержащего взвешенные частицы растворенного вещества, после магнитной обработки уменьшается, так как частицы укрупняются и выпадают в осадок.[ . ]

Сущность предлагаемой классификации заключается в том, что все примеси воды по отношению к дисперсионной среде разделены на четыре группы, из которых две относятся к гетерогенным системам и две другие — к гомогенным.[ . ]

Но несмотря на отрицательнее выводы, исследования и поиск новых каталитических систем продолжаются.[ . ]

Вторая группа веществ объединяет гидрофильные и гидрофобные коллоидные примеси, а также высокомолекулярные вещества и детергенты с величиной частиц 10-5— 10-8 см. Высокодисперсные гетерогенные системы существуют в виде дисперсий трех- или двухмерных кристаллических или аморфных структур; высокомолекулярные вещества могут быть представлены линейными (гибкими и жесткими), спиральными и разветвленными макромолекулами. Межатомные связи в молекулах этих веществ — полярные, координационные, ковалентные.[ . ]

Анализируемый воздух В подается в пять отверстий 1 и-образных ячеек 2. Одновременно на вход ячеек подается раствор люминола с перекисью водорода с расходом 0,006 л/час из емкостей 3 и 4. Гетерогенная система (анализируемый воздух+люминол- - перекись водорода) пропускается через ячейки 2 в сепаратор 5. Из него жидкая фаза выводится через вентиль 6 наружу. Воздух откачивается вакуумным насосом 7. При прохождении гетерогенной системы через ячейки 2 в последних возникает излучение, которое регистрируется ФЭУ 8.[ . ]

В технологических процессах очистки воды разного происхождения понятие дисперсность характеризует степень раздробленности частиц примесей, или их размер. Примеси воды с размерами частиц < 10"7 см образуют с ней истинные растворы — системы гомогенные, однофазные. Природные и сточные воды в большинстве случаев являются гетерогенными системами, состоящими по меньшей мере из двух фаз.[ . ]

В суспензиях и эмульсиях размеры частиц составляют примерно 100 ммк. В суспензиях дисперсной фазой является твердое вещество, а дисперсионной средой — жидкость; в эмульсиях и то и другое — жидкости. Су-: спензии и эмульсии — двухфазные системы. Затрязнен-; ные сточные воды чаще всего могут быть причислены к двухфазным гетерогенным системам типа суспензий.[ . ]

В суспензиях извести и активного угля наблюдается линейное увеличение поглощения ультразвука с возрастанием концентрации взвешенных веществ до 5% по массе (см. рис. 8.3, а, в). Дополнительное по сравнению с водой ослабление ультразвука в гетерогенной системе вследствие диссипативных потерь в среде (атр) и в результате рассеивания (ар) является функцией нескольких параметров: радиуса частиц г, их плотности р , объемной концентрации q , плотности жидкости р, скорости с и частоты ш ультразвука, вязкости среды г) и упругих постоянных Ламе.[ . ]

Технологические опыты показали, что химически активные отходы, состоящие из 66 видов веществ и отнесенные к первой группе отходов, могут быть нейтрализованы и обезврежены за счет физико-химического взаимодействия этих веществ при их смешивании. В образующейся гетерогенной системе из твердых, жидких и газообразных фаз происходят физико-химические процессы, обусловливающие образование нейтральной массы. Жидкая часть этой массы в виде солевого раствора имеет водородный показатель, близкий к семи, и может служить питательной средой для различных биоорганизмов или может быть подвергнута дальнейшей биологической обработке.[ . ]

Сосредоточив внимание на чисто биологической природе явления, надлежало выбрать те его стороны, которые представляют наибольший интерес и которые, в силу этого, должны быть подвергнуты первоочередному исследованию. По нашему глубокому убеждению, таким вопросом является открытый и сформулированный выше факт более напряженных отношений в гетерогенных системах по сравнению с гомогенными.[ . ]

В основе многочисленных приемов практического использования магнитной обработки водных систем лежат, естественно, определенные изменения их физических и физико-химических свойств. Выявлению таких изменений посвящено большое число исследований как в нашей стране, так и за рубежом. Следует отметить, что идеально чистую воду, как правило, не изучали. Опыты проводили с бидистиллятом, дистиллятом, технической водой, искусственными растворами, суспензиями и биологическими системами. Эти исследования были сопряжены с большими трудностями. Прежде всего, изменения свойств гомогенной жидкой фазы водных систем часто весьма невелики. Это, конечно, не предопределяет невозможность достижения существенных конечных эффектов. Усиление и стабилизация малых начальных изменений свойств могут происходить с помощью промежуточных механизмов, во много раз увеличивающих эти изменения. В подавляющем большинстве случаев такое усиление свойственно гетерогенным системам и фазовым переходам. Например, малейшее стимулирование образования кристаллов может вызвать лавинную и необратимую кристаллизацию в объеме, со всеми вытекающими из этого технологическими последствиями. Небольшое уменьшение степени гидратации поверхности твердых частиц в определенных условиях может привести к их массовой коагуляции, существенному улучшению фильтрования и др.[ . ]

Для гетерофазных примесей воды определенное значение имеет размер частиц нерастворимых веществ, что указывает на ориентировочные пределы максимального развития удельной поверхности. Если размер частиц превышает 10 5 см, то они постепенно теряют кинетическую устойчивость и образуют суспензии или эмульсии. Интервал 10-5— 10 в см соответствует области существования коллоидно-дисперсных систем со специфичной кинетической и агрегативной устойчивостью. При более высокой степени дисперсности утрачивается физическая поверхность раздела. В связи с наличием у частиц свободной поверхностной энергии, гетерогенные системы являются термодинамически неустойчивыми.[ . ]

Для интенсификации процессов хлопьеобразовапия и осаждения взвешенных частиц в современной технологии водоочистки в качестве флокулянтов обычно используют коллоидную кремнекислоту, а также природные и синтетические высокомолекулярные соединения с молекулярной массой от десятков тысяч до нескольких миллионов и длиной цепочки из повторяющихся звеньев в десятки тысяч манометров. Процесс флоку-ляции следует рассматривать как образование хлопьев при взаимодействии компонентов двух разнородных систем: макромолекул растворимых полимеров и частиц коллоидных растворов и суспензий с четкой поверхностью раздела фаз. Таким образом, при использовании флокулянтов происходит взаимодействие термодинамически обратимой молекулярно-гомогенной системы с агрегативно неустойчивыми микрогетерогенпыми и гетерогенными системами Г36].[ . ]

Гетероге́нная систе́ма (от греч. ἕτερος — разный; γένω — рождать) — неоднородная система, состоящая из однородных частей (фаз), разделенных поверхностью раздела. Однородные части (фазы) могут отличаться друг от друга по составу и свойствам. Число веществ (компонентов), термодинамических фаз и степеней свободы связаны правилом фаз. Примерами гетерогенных систем могут служить: жидкость — насыщенный пар; насыщенный раствор с осадком; многие сплавы. Твердый катализатор в токе газа или жидкости тоже гетерогенная система (гетерогенный катализ). В технике гетерогенной системой является кирпичная и каменная кладка, состоящая из кладочных элементов (кирпича, природных или искусственных камней, бетонных блоков и др.) и строительного раствора.

См. также

  • Коллоидная химия
  • Гетерогенные системы
  • Строительная кладка

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Гетерогенная система" в других словарях:

ГЕТЕРОГЕННАЯ СИСТЕМА — макроскопически неоднородная физико химическая система, состоит из различных по своим свойствам частей, разграниченных поверхностями раздела … Большой Энциклопедический словарь

ГЕТЕРОГЕННАЯ СИСТЕМА — (от греч. heterogenes разнородный), неоднородная термодинамич. система, состоящая из различных по физ. св вам или хим. составу частей (фаз). Смежные фазы Г. с. отделены друг от друга физ. поверхностями раздела, на к рых скачком изменяется одно… … Физическая энциклопедия

ГЕТЕРОГЕННАЯ СИСТЕМА — неоднородная физ. хим. система, состоящая из различных по физ. свойствам или хим. составу частей (различных фаз) в разных состояниях и разделённая поверхностью раздела фаз, на которой скачком изменяется одно или несколько свойств (состав,… … Большая политехническая энциклопедия

гетерогенная система — макроскопически неоднородная физико химическая система; состоит из различных по своим свойствам частей, разграниченных поверхностями раздела. * * * ГЕТЕРОГЕННАЯ СИСТЕМА ГЕТЕРОГЕННАЯ СИСТЕМА, макроскопически неоднородная физико химическая система … Энциклопедический словарь

гетерогенная система — heterogeninė sistema statusas T sritis chemija apibrėžtis Sistema, susidedanti daugiau negu iš vienos fazės. atitikmenys: angl. heterogeneous system rus. гетерогенная система … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

гетерогенная система — įvairialytė sistema statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. heterogeneous system vok. heterogenes System, n rus. гетерогенная система, f pranc. système hétérogène, m … Fizikos terminų žodynas

Гетерогенная система — система, состоящая из реагирующих веществ, разделенных поверхностями раздела (например, твердое тело, раствор или раствор газ и т. д.). Примером гетерогенной системы может быть вода и находящийся над ней водяной пар (различие в агрегатном… … Начала современного естествознания

гетерогенная система — Система, состоящая из различных по своим свойствам частей, разграниченных поверхностями раздела … Политехнический терминологический толковый словарь

гетерогенная система — [heterogeneous system] макроскопическая неоднородная система, состоящая из разных фаз, разграниченных поверхностями раздела; Смотри также: Система универсальная система калибровки система скольжения система … Энциклопедический словарь по металлургии

Гетерогенная система — (от греч. heterogenes разнородный) неоднородная физико химическая система, состоящая из различных по физическим свойствам или химическому составу частей (различных фаз (См. Фаза)). Одна фаза Г. с. отделена от смежной с ней фазы физической … Большая советская энциклопедия

меняются непрерывно, без скачков (между частями системы нет поверхностей раздела). В гомогенной системе из двух и более химических компонентов каждый компонент распределен в массе другого в виде молекул, атомов, ионов. Составные части гомогенной системы нельзя отделить друг от друга механическим путем.

В гомогенных смесях составные части нельзя обнаружить ни визуально, ни с помощью оптических приборов, поскольку вещества находятся в раздробленном состоянии на микроуровне. Гомогенными смесями являются смеси любых газов и истинные растворы, а также смеси некоторых жидкостей и твердых веществ, например сплавы.

Примеры:

-жидкие или твердые растворы (растворы — гомогенные (однородные) системы, т.е. каждый из компонентов распределен в массе другого в виде молекул, атомов или ионов)

· Гетероге́нная систе́ма — неоднородная система, состоящая из однородных частей (фаз), разделенных поверхностью раздела.

Однородные части (фазы) могут отличаться друг от друга по составу и свойствам. Число веществ (компонентов), термодинамических фаз и степеней свободы связаны правилом фаз. Примерами гетерогенных систем могут служить: жидкость — насыщенный пар; насыщенный раствор с осадком; многие сплавы. Твердый катализатор в токе газа или жидкости тоже гетерогенная система (гетерогенный катализ).

18) Скорость химических реакций. Зависимость скорости химических реакций от концентрации, температуры, давления,наличия катализаторов.

Скорость химической реакции — изменение количества одного из реагирующих веществ за единицу времени в единице реакционного пространства.

Скорость химической реакции — величина всегда положительная, поэтому, если она определяется по исходному веществу (концентрация которого убывает в процессе реакции), то полученное значение домножается на −1.

· Концентрация. С увеличением концентрации (числа частиц в единице объема) чаще происходят столкновения молекул

реагирующих веществ - скорость реакции возрастает.

Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.

· Температура. При повышении температуры на каждые 10°C скорость реакции возрастает в 2-4 раза (Правило Вант-Гоффа).

Это правило математически выражается следующей формулой: vt 2 = vt 1 γ ,

где vt 1 , vt 2 - скорости реакции соответственно при начальной ( t 1 ) и конечной ( t 2 ) температурах, а γ - температурный коэффициент скоро­сти реакции, который показывает, во сколько раз увеличивается ско­рость реакции с повышением температуры реагирующих веществ на 10°

· Катализаторы. Вещества, которые участвуют в реакциях и увеличивают ее скорость, оставаясь к концу реакции неизменными, называются катализаторами.

Механизм действия катализаторов связан с уменьшением энергии активации реакции за счет образования промежуточных соединений. При гомогенном катализе реагенты и катализатор составляют одну фазу (находятся в одном агрегатном состоянии), при гетерогенном катализе - разные фазы (находятся в различных агрегатных состояниях). Резко замедлить протекание нежелательных химических процессов в ряде случаев можно добавляя в реакционную среду ингибиторы (явление "отрицательного катализа").

· Гомоге́нная систе́ма — однородная система, химический состав и физические свойства которой во всех частях одинаковы или

меняются непрерывно, без скачков (между частями системы нет поверхностей раздела). В гомогенной системе из двух и более химических компонентов каждый компонент распределен в массе другого в виде молекул, атомов, ионов. Составные части гомогенной системы нельзя отделить друг от друга механическим путем.

В гомогенных смесях составные части нельзя обнаружить ни визуально, ни с помощью оптических приборов, поскольку вещества находятся в раздробленном состоянии на микроуровне. Гомогенными смесями являются смеси любых газов и истинные растворы, а также смеси некоторых жидкостей и твердых веществ, например сплавы.

Примеры:

-жидкие или твердые растворы (растворы — гомогенные (однородные) системы, т.е. каждый из компонентов распределен в массе другого в виде молекул, атомов или ионов)




· Гетероге́нная систе́ма — неоднородная система, состоящая из однородных частей (фаз), разделенных поверхностью раздела.

Однородные части (фазы) могут отличаться друг от друга по составу и свойствам. Число веществ (компонентов), термодинамических фаз и степеней свободы связаны правилом фаз. Примерами гетерогенных систем могут служить: жидкость — насыщенный пар; насыщенный раствор с осадком; многие сплавы. Твердый катализатор в токе газа или жидкости тоже гетерогенная система (гетерогенный катализ).

18) Скорость химических реакций. Зависимость скорости химических реакций от концентрации, температуры, давления,наличия катализаторов.

Скорость химической реакции — изменение количества одного из реагирующих веществ за единицу времени в единице реакционного пространства.

Скорость химической реакции — величина всегда положительная, поэтому, если она определяется по исходному веществу (концентрация которого убывает в процессе реакции), то полученное значение домножается на −1.

· Концентрация. С увеличением концентрации (числа частиц в единице объема) чаще происходят столкновения молекул

реагирующих веществ - скорость реакции возрастает.

Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.

· Температура. При повышении температуры на каждые 10°C скорость реакции возрастает в 2-4 раза (Правило Вант-Гоффа).

Это правило математически выражается следующей формулой: vt 2 = vt 1 γ ,

где vt 1 , vt 2 - скорости реакции соответственно при начальной ( t 1 ) и конечной ( t 2 ) температурах, а γ - температурный коэффициент скоро­сти реакции, который показывает, во сколько раз увеличивается ско­рость реакции с повышением температуры реагирующих веществ на 10°

· Катализаторы. Вещества, которые участвуют в реакциях и увеличивают ее скорость, оставаясь к концу реакции неизменными, называются катализаторами.

Механизм действия катализаторов связан с уменьшением энергии активации реакции за счет образования промежуточных соединений. При гомогенном катализе реагенты и катализатор составляют одну фазу (находятся в одном агрегатном состоянии), при гетерогенном катализе - разные фазы (находятся в различных агрегатных состояниях). Резко замедлить протекание нежелательных химических процессов в ряде случаев можно добавляя в реакционную среду ингибиторы (явление "отрицательного катализа").

Гетерогенность системы варьируется от ее определения в одной области знаний к другой. Тем не менее, эта концепция имеет много общего в кулинарии и химии.


Например, пицца с ее поверхностью, заполненной ингредиентами, как та, что на изображении выше, представляет собой гетерогенную систему. Точно так же салат, смесь орехов и хлопьев, или газированный напиток также считаются гетерогенными системами..

Обратите внимание, что его элементы отличаются простым зрением и могут быть разделены вручную. Как насчет майонеза? Или молоко? На первый взгляд они однородны, но микроскопически они являются гетерогенными системами; точнее, они являются эмульсиями.

В химии ингредиенты состоят из реагентов, частиц или исследуемого вещества. Фазы являются только физическими агрегатами этих частиц, которые обеспечивают все качества, которые характеризуют фазы. Таким образом, жидкая фаза спирта "ведет себя" иначе, чем у воды, и даже больше, у жидкой ртути..

В некоторых системах фазы распознаются так же, как насыщенный раствор сахара, с кристаллами на заднем плане. Каждый из них сам по себе может быть классифицирован как гомогенный: вверху фаза, образованная водой, а внизу твердая фаза, состоящая из кристаллов сахара..

В случае системы вода-сахар речь не идет о реакции, но о насыщении. В других системах трансформация материи присутствует. Простым примером является смешивание щелочного металла, такого как натрий, и воды; Это взрывоопасно, но вначале кусок металлического натрия окружен водой.

Как и в случае с майонезом, в химии существуют гетерогенные системы, которые макроскопически проходят сквозь гомогенные, но в свете мощного микроскопа они показывают свои истинные гетерогенные фазы..

  • 1 Характеристики гетерогенной системы
    • 1.1 Степень наблюдения
    • 2.1 Насыщенные растворы (жидкость-жидкость, жидкость-твердое вещество, жидкость-газ)
    • 2.2 Растворы с осажденными солями
    • 2.3 Фазовые переходы
    • 2.4 Твердые вещества и газы
    • 3.1 Фильтрация
    • 3.2 Декантация
    • 3.3 Скрининг
    • 3.4 Imaging
    • 3.5 Центрифугирование
    • 3.6 Сублимация

    Характеристики гетерогенной системы

    Каковы характеристики гетерогенной химической системы? В общих чертах они могут быть перечислены следующим образом:

    -Они состоят из двух или более фаз; другими словами, это не однородно.

    -Как правило, он может состоять из любой из следующих пар фаз: твердое-твердое, твердое-жидкость, твердый газ, жидкость-жидкость, жидкость-газ; и, кроме того, все три могут присутствовать в одной и той же системе твердое-жидкость-газ.

    -Его компоненты и фазы различимы, в первую очередь, с первого взгляда. Поэтому достаточно наблюдать за системой, чтобы сделать выводы из ее характеристик; такие как цвет, вязкость, размер и форма кристаллов, запах и т. д..

    -Обычно это включает термодинамическое равновесие или высокое или низкое сродство между частицами в фазе или между двумя различными фазами..

    -Физико-химические свойства варьируются в зависимости от региона или направления системы. Таким образом, значения, например, температуры плавления, могут колебаться от одной области неоднородного твердого тела к другой. Кроме того, (наиболее распространенный случай) цвета или тона меняются по всему телу (жидкости или газа) при сравнении.

    -Они представляют собой смеси веществ; то есть это не относится к чистым веществам.

    Степень наблюдения

    Любая однородная система может считаться неоднородной, если масштаб или степень наблюдения изменены. Например, графин, наполненный чистой водой, представляет собой однородную систему, но, поскольку наблюдаются его молекулы, их миллионы со своими собственными скоростями..

    С молекулярной точки зрения система продолжает оставаться гомогенной, потому что это только молекулы H.2О. Но при дальнейшем уменьшении масштаба наблюдения до атомных уровней вода становится неоднородной, поскольку она состоит не из одного типа атомов, а из водорода и кислорода..

    Поэтому характеристики гетерогенных химических систем зависят от степени наблюдения. Если вы рассмотрите микроскопическую шкалу, вы можете найти многогранные системы.

    Твердое тело A, по-видимому, однородное и серебристого цвета, может состоять из нескольких слоев различных металлов (ABCDAB . ) и, следовательно, быть гетерогенным. Следовательно, A является гомогенным макроскопически, но гетерогенным на микро (или нано) уровнях.

    Кроме того, одни и те же атомы являются гетерогенными системами, поскольку они состоят из вакуума, электронов, протонов, нейтронов и других субатомных частиц (например, кварков)..

    классификация

    Принимая во внимание степень макроскопического наблюдения, которая определяет видимые характеристики или измеримое свойство, химические гетерогенные системы можно классифицировать следующими способами:

    Насыщенные растворы (жидкость-жидкость, жидкость-твердое вещество, жидкость-газ)

    Насыщенные растворы представляют собой тип гетерогенной химической системы, в которой растворенное вещество не может продолжать растворяться и образует фазу, отдельную от фазы растворителя. Пример кристаллов воды и сахара попадает в эту классификацию.

    Молекулы растворителя достигают точки, в которой они не могут принимать или растворять растворенное вещество. Затем дополнительный раствор, будь то твердый или газообразный, быстро перегруппируется с образованием твердого вещества или пузырьков; то есть система жидкость-твердое тело или газообразная жидкость.

    Раствор также может быть жидкостью, которая смешивается с растворителем до определенной концентрации; в противном случае они будут смешиваться во всех концентрациях и не будут образовывать насыщенный раствор. Под смешиванием понимается, что смесь двух жидкостей образует единую однородную фазу.

    Если, с другой стороны, жидкий раствор не смешивается с растворителем, как в случае со смесью масла и воды, раствор насыщается при добавлении наименьшего количества. В результате образуются две фазы: одна водная, а другая маслянистая..

    Растворы с осажденными солями

    Некоторые соли устанавливают баланс растворимости, потому что взаимодействия между их ионами очень сильны и перегруппируются в кристаллы, что вода не может диссоциировать.

    Этот тип гетерогенной системы также состоит из жидкой и твердой фаз; но, в отличие от насыщенных растворов, растворенное вещество представляет собой соль, которая не требует больших количеств для осаждения.

    Например, при смешивании двух водных растворов ненасыщенных солей, одного из NaCl и другого из AgNO3, нерастворимая соль AgCl выпадает в осадок. Хлорид серебра устанавливает баланс растворимости в растворителе, наблюдая беловатое твердое вещество в водном контейнере.

    Таким образом, характеристики этих растворов зависят от типа образовавшегося осадка. В целом, соли хрома очень цветные, а также марганец, железо или какой-либо комплекс металлов. Этот осадок может быть кристаллическим, аморфным или желатиновым твердым веществом.

    Фазовые переходы

    Глыба льда может образовывать однородную систему, но при таянии образует дополнительную фазу жидкой воды. Следовательно, фазовые переходы вещества также являются гетерогенными системами..

    Кроме того, некоторые молекулы могут выходить с поверхности льда в паровую фазу. Это потому, что не только жидкая вода представляет давление пара, но и лед, хотя в меньшей степени.

    Гетерогенные системы фазовых переходов относятся к любому веществу (чистому или нечистому). Таким образом, все твердые вещества, которые тают, или жидкость, которая испаряется, принадлежат к этому типу системы.

    Твердые вещества и газы

    Очень распространенным классом гетерогенных систем в химии являются твердые вещества или газы с несколькими компонентами. Например, пицца на изображении попадает в эту классификацию. И если бы вместо сыра, паприки, анчоусов, ветчины, лука и т. Д. Он содержал бы серу, уголь, фосфор и медь, то у него было бы другое гетерогенное твердое вещество..

    Сера выделяется из-за своего желтого цвета; уголь для того, чтобы быть черным телом; фосфор красный; и блестящая и металлическая медь. Все они прочные, поэтому система состоит из фазы, но состоит из нескольких компонентов. В повседневной жизни примеры систем такого типа неисчислимы.

    Кроме того, газы могут образовывать гетерогенные смеси, особенно если они имеют разные цвета или плотности. Они могут тянуть очень маленькие частицы, как это происходит с частицами воды внутри облаков. Когда они увеличиваются в размерах, они поглощают видимый свет, и в результате облака становятся сероватыми.

    Примером гетерогенной системы твердого газа является дым, который состоит из очень маленьких частиц углерода. По этой причине дым неполного сгорания черноватый.

    Методы фракционирования

    Фазы или компоненты гетерогенной системы могут быть разделены с использованием различий в их физических или химических свойствах. Таким образом, исходная система фракционируется до тех пор, пока не останутся только гомогенные фазы. Некоторые из наиболее распространенных методов являются те, которые следуют.

    фильтрация

    Фильтрация используется для отделения твердого вещества или осадка от жидкости. Таким образом, две фазы удается разделить, хотя и с определенным уровнем загрязненности. По этой причине твердое вещество обычно подвергают промывке, а затем сушат в печи. Эту процедуру можно выполнить с помощью вакуума или просто под действием силы тяжести..

    декантирование

    Этот метод также полезен для отделения твердого вещества от жидкости. Он немного отличается от предыдущего тем, что твердое вещество обычно имеет твердую консистенцию и полностью оседает на дне контейнера. Для этого просто наклоните горловину емкости под соответствующим углом, чтобы из нее вытекла жидкость..

    Аналогично, декантация позволяет разделить две жидкости, то есть систему жидкость-жидкость. В этом случае мы используем разделительную воронку.

    Двухфазная смесь (две несмешивающиеся жидкости) переносится в воронку, а жидкость с более низкой плотностью будет располагаться сверху; в то время как более высокая плотность, в нижней части, в контакте с выходным отверстием.


    Верхнее изображение представляет разделительную или декантирующую воронку. Этот стеклянный материал также используется для экстракции жидкость-жидкость; то есть извлекать растворенное вещество из исходной жидкости, добавляя другую жидкость, в которой она еще более растворима.

    просеивание

    Скрининг используется для разделения твердых компонентов разных размеров. Очень часто можно найти на кухне сито или сито для очистки зерна, очистки пшеничной муки или удаления твердых остатков густых соков. В химии, он может быть использован для отделения небольших кристаллов от других более крупных величин.

    намагничивание

    Этот метод используется для твердотельных систем, где один или несколько компонентов притягиваются магнитом. Таким образом, исходная гетерогенная фаза очищается, когда магнит удаляет ферромагнитные элементы. Например, намагниченность используется для отделения белой жести от мусора.

    центрифугирование

    Центрифугирование отделяет взвешенное твердое вещество от жидкости. Он не может быть отфильтрован, потому что частицы плавают равномерно, занимая весь объем жидкости. Чтобы разделить обе фазы, некоторое количество гетерогенной смеси подвергается центробежной силе, которая осаждает твердое вещество в нижней части центрифужной пробирки..

    сублимация

    Метод сублимационного разделения применяется только для летучих твердых веществ; то есть для людей с высоким давлением пара при низких температурах.

    При нагревании гетерогенной смеси летучее твердое вещество уходит в газовую фазу. Примером его применения является очистка образца, загрязненного йодом или хлоридом аммония.

    примеров

    До сих пор было упомянуто несколько примеров гетерогенных химических систем. В дополнение к ним, дополнительные и другие, не входящие в химический контекст, перечислены ниже:

    -Гранит, камни реки, горы или любая скала с прожилками многочисленных цветов.

    -Минералы также считаются гетерогенными системами, поскольку они образованы несколькими типами твердых структур, состоящих из ионов. Его качества являются продуктом взаимодействия между ионами кристаллической структуры и примесями..

    -Безалкогольные напитки. В них существует равновесие жидкость-газ, которое, когда внешнее давление уменьшается, растворимость растворенного газа уменьшается; по этой причине наблюдается много пузырьков (газообразный раствор), поднимающихся к поверхности жидкости, когда они не покрыты.

    -Любая реакционная среда, которая включает реагенты в разных фазах и которая также нуждается в магнитной мешалке, чтобы гарантировать более высокую скорость реакции.

    -Гетерогенные катализаторы. Эти твердые вещества обеспечивают участки на их поверхности или поры, где ускоряется контакт между реагентами, и они не вмешиваются и не подвергаются необратимому превращению в реакции..

    Читайте также: