Хімія. Дисперсні системи - що це таке?
У природі досить складно зустріти чиста речовина. У різних станах вони можуть утворювати суміші, гомогенні і гетерогенні - дисперсні системи та розчини. Що це за з'єднання? Яких типів вони бувають? Розглянемо ці питання докладніше. 
Термінологія
Для початку потрібно зрозуміти, що таке дисперсні системи. Під цим визначенням розуміють гетерогенні структури, де одна речовина в якості найдрібніших частинок розподілено рівномірно в обсязі іншого. Той компонент, який присутній в меншій кількості, називається дисперсною фазою. До її складу може входити не одна речовина. Компонент, присутній в більшому обсязі, називається середовищем. Між частинками фази і нею присутній поверхню розділу. У зв'язку з цим дисперсні системи іменуються неоднорідними - гетерогенними. І середовище, і фаза можуть бути представлені речовинами, що знаходяться в різних агрегатних станах: рідкому, газоподібному або твердому.
Дисперсні системи та їх класифікація
У відповідності з величиною часток, що входять у фазу речовин, розрізняють суспензії і колоїдні структури. У першому величина елементів понад 100 нм, а у других - від 100 і до 1 нм. Коли речовина роздроблене до іонів або молекул, чия величина менше 1 нм, то формується розчин - гомогенна система. Від інших вона відрізняється своєю однорідністю і відсутністю поверхні розділу між середовищем і частинками. Колоїдні дисперсні системи представлені у вигляді гелів і золів. У свою чергу, суспензії поділяються на суспензії, емульсії, аерозолі. Розчини бувають іонними, молекулярно-іонними і молекулярними. 
Суспензії
Ці дисперсні системи включають в себе речовини з розміром частинок більше 100 нм. Дані структури непрозорі: їх окремі компоненти можна побачити неозброєним поглядом. Середа і фаза легко розділяються при відстоюванні. Що собою являють суспензії? Вони можуть бути рідкими або газоподібними. Перші поділяються на суспензії та емульсії. Останні є структурами, в яких середовище і фаза - рідини, нерозчинні одна в одній. До них можна віднести, наприклад, лімфу, молоко, водоемульсійну фарбу та інші. Суспензією називають структуру, де середовище являє собою рідину, а фаза є твердим, нерозчинним в ній речовиною. Такі дисперсні системи добре знайомі багатьом. До них, зокрема, відносять "вапняне молоко", морський або річковий мул, зважений у воді, мікроскопічні живі організми, поширені в океані (планктон), та інші.
Аерозолі
Ці суспензії являють собою розподілені дрібні частинки рідини або твердої речовини в газі. Розрізняють тумани, дими, пилу. Перший тип являє собою розподіл дрібних рідких крапельок в газі. Пилу і дими - це суспензії твердих компонентів. При цьому в першому частинки декілька більше. До природних аерозолям відносять грозові хмари, власне туман. Над великими промисловими містами висить смог, що складається з твердих і рідких компонентів, розподілених в газі. Необхідно відзначити, що аерозолі як дисперсні системи мають велике практичне значення, виконують важливі завдання у виробничій та побутовій діяльності. До прикладів позитивного результату від їх застосування можна віднести лікування органів дихання (Інгаляції), обробку хімікатами полів, розпорошення фарби за допомогою пульверизатора.
Колоїдні структури
Це дисперсні системи, в яких фаза складається з частинок розміром від 100 до 1 нм. Такі компоненти неозброєним оком не видно. Фаза і середовище в даних структурах за допомогою відстоювання розділяються з утрудненнями. Золі (колоїдні розчини) виявляються в живій клітині і в організмі в цілому. До цих рідин відносять ядерний сік, цитоплазму, лімфу, кров та інші. Дані дисперсні системи формують крохмаль, клеї, деякі полімери, білки. Ці структури можуть бути отримані в процесі хімічних реакцій. Приміром, в ході взаємодії розчинів силікатів натрію або калію з кислотними сполуками формується з'єднання кремнієвої кислоти. Зовні колоїдна структура схожа з істинною. Однак від останніх перші відрізняються наявністю "світиться доріжки" - конуса при пропущенні променя світла через них. У золях містяться більші, ніж в істинних розчинах, частки фази. Їх поверхня відбиває світло - і в посудині спостерігач може побачити світиться конус. В істинному розчині такого явища немає. Аналогічний ефект також можна спостерігати в кінотеатрі. У цьому випадку промінь світла проходить не через рідкий, а аерозольний колоїд - повітря залу. 
Випадання частинок в осад
У колоїдних розчинах частинки фази часто не осідають навіть у процесі тривалого зберігання, що пов'язано з безперервними зіткненнями з молекулами розчинника під впливом теплового руху. При зближенні один з одним вони не злипаються, так як на їх поверхнях присутні однойменні електричні заряди. Однак за певних обставин може відбутися процес коагуляції. Він являє собою ефект злипання і випадання в осад колоїдних частинок. Спостерігається даний процес при нейтралізації зарядів на поверхні мікроскопічних елементів при додаванні електроліту. У цьому випадку розчин перетворюється на гель або суспензію. У деяких випадках процес коагуляції відзначається при нагріванні або в разі зміни кислотно-лужного балансу.
Гелі
Ці колоїдні дисперсні системи являють собою драглисті опади. Формуються вони при коагуляції золів. До цих структурам можна віднести численні полімерні гелі, косметичні, кондитерські, медичні субстанції (торт "Пташине молоко", мармелад, желе, холодець, желатин). До них же відносять і природні структури: опал, тіла медуз, волосся, сухожилля, нервову і м'язову тканину, хрящі. Процес розвитку життя на планеті Земля можна, власне, вважати й історією еволюції колоїдної системи. З плином часу відбувається порушення гелевою структури, і з неї починає виділятися вода. Дане явище носить назву синерезиса. 
Гомогенні системи
Розчини включають в себе два або більше речовини. Вони завжди однофазні, тобто являють собою тверде, газоподібне речовина або рідина. Але в кожному разі їх структура однорідна. Такий ефект пояснюється тим, що в одному речовині розподілено інше у вигляді іонів, атомів або молекул, величина яких менше 1 нм. У тому випадку, коли необхідно підкреслити відмінність розчину від колоїдної структури, його називають істинним. У процесі кристалізації рідкого сплаву золота і срібла отримують тверді різноскладової структури. 
Класифікація
Іонні суміші являють собою структури з сильними електролітами (кислотами, солями, лугами - NaOH, НС104 та інші). Ще одним типом є молекулярно-іонні дисперсні системи. У них присутній сильний електроліт (сірководнева, азотистая кислота та інші). Останнім типом є молекулярні розчини. Ці структури містять у собі неелектролітів - органічні речовини (сахарозу, глюкозу, спирт та інші). Розчинником є компонент, агрегатний стан якого при утворенні розчину не змінюється. Таким елементом може, наприклад, бути вода. У розчині кухонної солі, вуглекислого газу, цукру вона виступає як розчинник. У разі змішування газів, рідин або твердих речовин в якості розчинника виступатиме той компонент, якого в з'єднанні виявиться більше.
