Pentru a dispersa lichide și a produce picături fine în aerosoli și emulsii, se folosesc în principal metode mecanice: agitare, agitare rapidă, însoțită de rupturi de cavitație, acțiune cu ultrasunete. De asemenea, pulverizarea este utilizată în fluxul rapid al lichidului prin găuri subțiri.
Procesele de dispersie a lichidelor au o mare importanță practică în domeniul energetic - pentru a asigura arderea eficientă a combustibilului lichid; în medicină - în prepararea sistemelor de emulsie.
Dispersarea gazelor
Se prepară mai multe variante de dispersie pentru a prepara bule de gaz într-un lichid:
1) barbotare - trecerea unui jet de gaz printr-un lichid cu o viteză suficient de mare; jetul devine instabil și începe să se împartă în bule individuale mici;
2) fluxul simultan de lichid și gaz prin dispozitive care amestecă aceste fluxuri, având ca rezultat formarea de bule de gaz; deflectoare poroase, tuburi înguste, membrane, duze și altele asemenea sunt utilizate ca dispozitive de dispersare.
Procesele de dispersie sunt active în natură. Fenomenele de maree ale oceanelor și mărilor, efectul distructiv al surfului, fluctuațiile bruște de temperatură, vântul și alte fenomene dezvoltă forțe colosale care zdrobesc pietre în particule dispersate. Acțiunea constantă a ghețarilor și a râurilor conduce, de asemenea, la procese intense de strivire a rocilor constituente.
Un factor puternic de dispersie mecanică este extinderea apei când îngheață. Pătrunzând adânc în crăpăturile pietrei și înghețându-se acolo, apa provoacă zdrobirea lor în particule de mărimi diferite (inclusiv cele coloidale).
Marile mase de depozite sedimentare pe care le întâlnim în natură sunt rezultatul unei dispersii lungi de formațiuni solide de roci.
Metode de condensare
Aceste metode fac posibilă obținerea de particule dispersate cu orice dimensiune, inclusiv 10 -8 -10-9 m. Prin urmare, ele sunt utilizate pe scară largă în nanotehnologie, chimie coloidală. Distingem metodele de condensare fizică prin condensare chimică. În ambele cazuri, particulele dispersate sunt formate ca o fază nouă din mediul inițial omogen. O condiție comună pentru apariția acestora este starea de saturație a soluției sau a vaporilor, care se realizează prin schimbarea parametrilor sistemului de echilibru (temperatură, presiune). Cu cât există mai mult în sistemul inițial de nuclei din noua fază și cu atât mai puțin rata formării lor, cu atât este mai mare gradul de dispersie a particulelor obținute.
Metode de condensare fizică
Condensarea vaporilor de diferite substanțe în mediul gazos este obținută prin aerosoli. În condiții naturale, se formează astfel ceața și norii. Condensarea în comun a substanțelor care sunt insolubile unul în altul face posibilă obținerea unui zeolit, de exemplu, o soluție coloidală de sodiu în benzen.
Liosolii de metale se obțin și se utilizează o metodă electrică. Esența sa constă în formarea unui arc electric (electric) între electrozii metalici, care sunt imersați într-un lichid răcit cu permitivitate dielectrică înaltă (de exemplu, în H2O). În arc, sub influența temperaturii înalte, metalul electrozilor se evaporă și apoi vaporii lui condensază în lichid pentru a forma particule coloidale (Figura 50).
Fig. 50. Diagramă a dispozitivului de dispersie electrică: 1 - electrozi metalici; 2 - un vas cu apă răcită
Pentru a obține particulele dispersate solide prin cristalizare, se utilizează o soluție de înlocuire a solventului din soluție. Aceasta constă în faptul că soluția adevărată a substanței, cu agitare constantă, este turnată în solvent, în care materia primă este practic insolubilă. Saturația rezultată duce la formarea de particule dispersate.
Deci, dacă soluția alcoolică de colofoniu în porțiuni mici se adaugă la H2O, se formează o soluție coloidală de colofoniu în apă. În acest caz, alcoolul se amestecă bine cu H2O, iar colofoniul se dizolvă prost în el și, prin urmare, este eliberat ca o fază foarte dispersată. În plus față de colofoniu, această metodă produce solide de sulf, fosfor, masticuri și altele asemenea.
Solvenții utilizați în această metodă trebuie amestecați în mod nelimitat între ei.