Ne postoje elementi u prirodi koji su čisti. Uglavnom, sve su to mješavine. Oni pak mogu biti heterogeni ili homogeni. Nastaju od tvari u agregacijskom stanju, stvarajući tako određeni disperzijski sustav u kojem se nalaze različite faze. Osim toga, smjese obično sadrže disperzijski medij. Njegova bit leži u činjenici da se smatra elementom s velikim volumenom u kojem je raspoređena neka tvar. U disperziranom sustavu faza i medij smješteni su na način da se između njih nalaze čestice granične površine. Stoga se naziva heterogena ili heterogena. S obzirom na to, djelovanje površine, a ne čestica u cjelini, od velike je važnosti.
Raspoj razvrstavanja sustava
Fazu, kao što znate, predstavljaju tvari koje imaju drugačije stanje. I ti su elementi podijeljeni u nekoliko vrsta. Agregacijsko stanje dispergirane faze ovisi o kombinacijiokruženje, što rezultira 9 vrsta sustava:
- Plin. Tekući, čvrsti i predmetni element. Homogena smjesa, magla, prašina, aerosoli.
- Tekuća disperzirana faza. Plin, krutina, voda. Pjene, emulzije, soli.
- Čvrsta disperzirana faza. Tekućina, plin i tvar koja se razmatra u ovom slučaju. Tlo, sredstva u medicini ili kozmetici, kamenje.
U pravilu, veličina raspršenog sustava određena je veličinom faznih čestica. Postoji sljedeća klasifikacija:
- grubo (ovjes);
- tanke (koloidne i prave otopine).
Čestice disperzijskog sustava
Pri ispitivanju grubih smjesa može se uočiti da se čestice ovih spojeva u strukturi mogu vidjeti golim okom, zbog činjenice da je njihova veličina veća od 100 nm. Suspenzije se u pravilu odnose na sustav u kojem je disperzirana faza odvojiva od medija. To je zato što se smatraju neprozirnim. Suspenzije se dijele na emulzije (netopljive tekućine), aerosole (fine čestice i krute tvari), suspenzije (krute u vodi).
Koloidna tvar je sve što ima kvalitetu da je drugi element ravnomjerno raspršen po njoj. Odnosno, prisutan je, odnosno dio je raspršene faze. To je stanje kada je jedan materijal potpuno raspoređen u drugom, odnosno u svom volumenu. U primjeru s mlijekom, tekuća mast je dispergirana u vodenoj otopini. U ovom slučaju, manja molekula je unutar 1nanometar i 1 mikrometar, što ga čini nevidljivim za optički mikroskop kada smjesa postane homogena.
To jest, nijedan dio otopine nema veću ili manju koncentraciju dispergirane faze od bilo kojeg drugog. Možemo reći da je koloidne prirode. Veći se naziva kontinuirana faza ili disperzijski medij. Budući da se njegova veličina i raspodjela ne mijenjaju, a predmetni element se raspoređuje po njemu. Vrste koloida uključuju aerosole, emulzije, pjene, disperzije i smjese koje se nazivaju hidrosoli. Svaki takav sustav ima dvije faze: raspršenu i kontinuiranu fazu.
Koloidi po povijesti
Intenzivan interes za takve tvari bio je prisutan u svim znanostima početkom 20. stoljeća. Einstein i drugi znanstvenici pažljivo su proučavali njihove karakteristike i primjenu. U to je vrijeme ovo novo znanstveno područje bilo vodeće područje istraživanja za teoretičare, istraživače i proizvođače. Nakon vrhunca interesa do 1950. godine, istraživanja o koloidima značajno su opala. Zanimljivo je primijetiti da je od nedavne pojave mikroskopa veće snage i "nanotehnologija" (proučavanje objekata određene male razmjere) obnovljen znanstveni interes za proučavanje novih materijala.
Više o ovim tvarima
Postoje elementi uočeni i u prirodi i u umjetnim otopinama koje imaju koloidna svojstva. Na primjer, majoneza, kozmetički losion i lubrikanti su vrste umjetnih emulzija, a mlijeko je sličnomješavina koja se nalazi u prirodi. Koloidne pjene uključuju šlag i pjenu za brijanje, dok jestivi proizvodi uključuju maslac, marshmallow i žele. Osim u hrani, te tvari postoje u obliku određenih legura, boja, tinti, deterdženata, insekticida, aerosola, stiropora i gume. Čak i prekrasni prirodni objekti poput oblaka, bisera i opala imaju koloidna svojstva jer imaju drugu tvar koja je ravnomjerno raspoređena kroz njih.
Dobivanje koloidnih smjesa
Povećanjem malih molekula na raspon od 1 do 1 mikrometar, ili smanjenjem velikih čestica na istu veličinu. Mogu se dobiti koloidne tvari. Daljnja proizvodnja ovisi o vrsti elemenata koji se koriste u disperziranoj i kontinuiranoj fazi. Koloidi se ponašaju drugačije od običnih tekućina. A to se opaža u transportnim i fizikalno-kemijskim svojstvima. Na primjer, membrana može dopustiti da kroz nju prođe prava otopina s čvrstim molekulama vezanim za tekuće molekule. Dok će koloidna tvar u kojoj je krutina raspršena kroz tekućinu biti rastegnuta membranom. Paritet raspodjele je ujednačen do točke mikroskopske jednakosti u jazu preko cijelog drugog elementa.
Prava rješenja
Koloidna disperzija je predstavljena kao homogena smjesa. Element se sastoji od dva sustava: kontinuirane i dispergirane faze. To ukazuje da je ovaj slučaj povezan sprave otopine, jer su izravno povezane s gornjom smjesom, koja se sastoji od nekoliko tvari. U koloidu, drugi ima strukturu sitnih čestica ili kapi, koje su ravnomjerno raspoređene u prvom. Od 1 nm do 100 nm je veličina koja čini dispergiranu fazu, odnosno čestice, u barem jednoj dimenziji. U ovom rasponu, disperzirana faza je homogena smjesa s naznačenim veličinama, možemo navesti približne elemente koji odgovaraju opisu: koloidni aerosoli, emulzije, pjene, hidrosoli. Na kemijski sastav površine značajno utječe čestice ili kapljice prisutne u dotičnim formulacijama.
Koloidne otopine i sustavi
Treba uzeti u obzir činjenicu da je veličina dispergirane faze teško mjerljiva varijabla u sustavu. Rješenja se ponekad karakteriziraju vlastitim svojstvima. Kako bi se lakše uočili pokazatelji sastava, koloidi im nalikuju i izgledaju gotovo isto. Na primjer, ako ima tekućinu raspršenu, čvrstu formu. Kao rezultat toga, čestice neće proći kroz membranu. Dok druge komponente poput otopljenih iona ili molekula mogu proći kroz njega. Ako je jednostavnije analizirati, ispada da otopljene komponente prolaze kroz membranu, a kod razmatrane faze koloidne čestice ne mogu.
Pojava i nestanak karakteristika boje
Zbog Tyndallovog efekta, neke od ovih tvari su prozirne. U strukturi elementa to je raspršivanje svjetlosti. Dolaze i drugi sustavi i formulacijeneke nijanse ili čak biti neprozirne, s određenom bojom, čak i ako neke nisu svijetle. Mnoge poznate tvari, uključujući maslac, mlijeko, vrhnje, aerosole (magla, smog, dim), asf alt, boje, boje, ljepilo i morsku pjenu, su koloidi. Ovo područje proučavanja uveo je 1861. škotski znanstvenik Thomas Graham. U nekim slučajevima, koloid se može smatrati homogenom (ne heterogenom) smjesom. To je zato što razlika između "otopljene" i "granularne" materije ponekad može biti stvar pristupa.
Hidrokoloidne vrste tvari
Ova komponenta je definirana kao koloidni sustav u kojem su čestice raspršene u vodi. Hidrokoloidni elementi, ovisno o količini tekućine, mogu poprimiti različita stanja, na primjer, gel ili sol. Oni su nepovratni (jednokomponentni) ili reverzibilni. Na primjer, agar, druga vrsta hidrokoloida. Može postojati u stanjima gela i sol, te se izmjenjivati između stanja s dodanom ili uklonjenom toplinom.
Mnogi hidrokoloidi potječu iz prirodnih izvora. Na primjer, karagenan se ekstrahira iz algi, želatina je iz goveđe masti, a pektin iz kore citrusa i komine jabuke. Hidrokoloidi se koriste u hrani uglavnom kako bi utjecali na teksturu ili viskoznost (umak). Također se koristi za njegu kože ili kao sredstvo za liječenje nakon ozljeda.
Osnovne karakteristike koloidnih sustava
Iz ovih informacija može se vidjeti da su koloidni sustavi pododjeljak raspršene sfere. Oni pak mogu biti rješenja (sols)ili gelovi (žele). Prvi su u većini slučajeva stvoreni na temelju žive kemije. Potonji nastaju ispod sedimenata koji nastaju tijekom koagulacije sola. Otopine mogu biti vodene s organskim tvarima, sa slabim ili jakim elektrolitima. Veličine čestica dispergirane faze koloida su od 100 do 1 nm. Ne mogu se vidjeti golim okom. Kao rezultat taloženja, fazu i medij je teško odvojiti.
Klasifikacija prema vrstama čestica dispergirane faze
Multimolekularni koloidi. Kada se pri otapanju atomi ili manje molekule tvari (s promjerom manjim od 1 nm) spoje i tvore čestice slične veličine. U tim solovima, disperzirana faza je struktura koja se sastoji od agregata atoma ili molekula čija je veličina molekula manja od 1 nm. Na primjer, zlato i sumpor. U tim koloidima čestice zajedno drže van der Waalsove sile. Obično imaju liofilni karakter. To znači značajnu interakciju čestica.
Koloidi visoke molekularne težine. Riječ je o tvarima koje imaju velike molekule (tzv. makromolekule), koje otapanjem tvore određeni promjer. Takve tvari nazivaju se makromolekularni koloidi. Ovi elementi koji tvore dispergiranu fazu su tipično polimeri vrlo velike molekularne mase. Prirodne makromolekule su škrob, celuloza, proteini, enzimi, želatina itd. U umjetne spadaju sintetski polimeri kao što su najlon, polietilen, plastika, polistiren itd.e. Obično su liofobni, što u ovom slučaju znači slabu interakciju čestica.
Povezani koloidi. To su tvari koje se, kada su otopljene u mediju, pri niskoj koncentraciji ponašaju kao normalni elektroliti. Ali to su koloidne čestice s većom enzimskom komponentom komponenti zbog stvaranja agregiranih elemenata. Tako nastale čestice agregata nazivaju se micele. Njihove molekule sadrže i liofilne i liofobne skupine.
Micele. To su skupljene ili agregirane čestice nastale spajanjem koloida u otopini. Uobičajeni primjeri su sapuni i deterdženti. Tvorba se događa iznad određene Kraft temperature, i iznad određene kritične koncentracije micelizacije. Sposobni su formirati ione. Micele mogu sadržavati do 100 molekula ili više, na primjer natrijev stearat je tipičan primjer. Kada se otopi u vodi, oslobađa ione.
