Луговсариум

Коллоидное состояние является метастабильным. В принципе, система стремится "уйти" из этого состояния, но из-за кинетических затруднений этот процесс может занять очень длительное время. Как правило, основной путь разрушения коллоидного состояния - это укрупнение частиц, в результате которого поверхностный избыток свободной энергии уменьшается. Коллоидным состоянием можно, до опреденной степени, управлять, поскольку существуют способы как стабилизировать коллоид, так и ускоренно разрушить его.

Знакомство с коллоидами принято начинать с рассмотрения двух всем знакомых систем : раствора, например, сахара в воде и взвеси, например, песка в воде. Если взять два прозрачных стакана с герметически закрывающимися крышками, налить в каждый из них воды, добавить в один стакан немного сахара, а в другой добавить немного песка, как следует перемешать обе системы, закрыть крышки и начать наблюдать за поведением обеих систем, то разница будет очевидной:

В далекие времена, когда я учился на химфаке советского университета, слово "нанометр" произносилось безо всякого такого особого придыхания и пиетета, а было не более, чем обычным техническим термином, применяемым, например, для измерения длин волн видимого света. И в те далекие времена одним из предметов в программе обучения химии был курс "Коллоидная химия". Времена сменились, приставка "нано-" обрела весомость и важность, и однажды я не без удивления обнаружил, что наноматериалы и те вещества, которые изучает коллоидная химия, являются, вообще-то, одним и тем же.

Как мы уже выяснили, гомогенная нуклеация больше способствует образованию относительно крупных частиц. Поэтому наносинтезы, использующие явление гомогенной нуклеации, встречаются редко. А если без каких-нибудь дополнительных ухищрений, позволяющих стабилизировать наноразмерные частицы - так и вовсе, пожалуй, никогда. Поэтому для демонстрации подхода я расскажу об одном относительно простом наносинтезе, который был опубликован группой во главе с Мунжи Бавенди из Массачусетского Технологического Института в 1993 году (Bawendi M.G.

Теперь мы можем довольно точно предсказать, какие условия будут способствовать получению наноразмерных частичек новой фазы. Фактически, получение наночастиц означает, что мы должны не дать нуклеусам слишком вырасти. Для этого нужно придерживаться нескольких правил:

1. "Старая" фаза не должна быть слишком пересыщенной, иначе процесс приобретет хаотический характер, а наночастицы, даже если они образуются, слипнутся друг с другом.

2. Повышение вязкости системы способствует образованию более мелких частиц.