Heterogenitate echilibrată

Sistemul eterogen, în contrast cu omogenul, este un sistem fizico-chimic în care există faze care diferă în proprietățile fizice. Asta este, există părți în ea care au diferite agregate și compoziția elementelor. O fază a unui astfel de sistem este separată de cealaltă printr-o limită, trecerea prin care provoacă un salt calitativ în schimbarea proprietăților fizico-chimice ale sistemului (substanței). Astfel de parametri variabili pot fi forma și structura laturii cristaline, densitatea materiei, compoziția acesteia, câmpul electromagnetic și altele.

Astfel, există cel puțin o separare mecanică a fazelor în sistemul eterogen. Exemple de astfel de sisteme sunt apă și abur, care au stări agregate diferite, ulei și apă, care sunt în același vas, au o compoziție diferită și altele. Destul de des, este imposibil să se traseze o limită clară între sistemele omogene și eterogene, deoarece este dificil să se stabilească chiar limita tranziției dintre faze. De exemplu, în suspensiile mecanice această limită este ocupată de coloizi, iar în ele există particule minuscule ale substanței dizolvate. Pe de o parte, asta este sistem omogen, deoarece dimensiunile particulelor sunt atât de mici, încât magnitudinea lor poate fi neglijată. Pe de altă parte, deși la nivel atomic, dar substanța din ele este încă prezentă, în acest caz un astfel de sistem poate fi considerat eterogen.

Parametrul cel mai important care caracterizează principiul eterogenității este echilibrul eterogen. Luați în considerare semnificația acestui fenomen folosind soluții de apă ca exemplu. În ele, echilibrele eterogene au astfel de proprietăți, care constau în transferul de particule prin limita limitei de fază, cel puțin în două faze învecinate. Vom atinge această descriere doar un mic cerc al acestor fenomene, care sunt cele mai semnificative din punct de vedere al aplicării lor practice. Prin proprietățile lor, echilibrele eterogene sunt destul de diverse și, prin urmare, au loc în procese tehnologice chimice și sunt de interes din punct de vedere al analizei teoretice în chimia fizică.

În planul practic de interes, în primul rând, sisteme precum faza solidă - lichidă (precipitat - soluție saturată). Un astfel de sistem este important deoarece, în practică, multe tehnologii chimice se bazează pe separarea unei substanțe de alta. În plus, procesele inverse sunt importante, unde echilibrul eterogen are un rol important. Acestea includ reacția de translație a compușilor slab solubili în soluții.

Un alt sistem - faza solidă - soluția lichidă se bazează pe fenomenul schimbului de ioni. Asta este fenomen chimic Este obișnuit în tehnologiile de curățare a soluțiilor apoase provenite din diferite tipuri de impurități și se utilizează atunci când este necesar să se separe substanțele unele de altele. În acest caz, există echilibre eterogene în soluții de electroliți, ele sunt importante deoarece metodele chimice convenționale pentru separarea compușilor sunt ineficiente. Realizarea practică a unor astfel de tranziții este asigurată de schimbul de ioni, care se desfășoară pe suprafața schimbătorilor de ioni în timpul reacției electrolitice.

Cel de-al treilea sistem care este comun printre sistemele luate în considerare este un sistem lichid-lichid, este vorba de solvenți cu compoziții diferite de materie. Acest caz este utilizat atunci când două substanțe conțin substanțe care nu pot fi amestecate una cu cealaltă, cu indicatori de solubilitate diferiți, adică are loc o echilibru heterogen izolat. Utilizarea practică a acestui fenomen a fost numită extracție. În producția industrială și chimice extracția este cea mai eficientă metodă de separare a substanțelor.