V naravi ni elementov, ki bi bili čisti. V bistvu so vse mešanice. Ti pa so lahko heterogeni ali homogeni. Nastanejo iz snovi v agregacijskem stanju in tako ustvarijo določen disperzijski sistem, v katerem so različne faze. Poleg tega mešanice običajno vsebujejo disperzijski medij. Njegovo bistvo je v tem, da se šteje za element z velikim volumnom, v katerem je razporejena neka snov. V razpršenem sistemu sta faza in medij nameščena tako, da so med njima delci vmesnika. Zato se imenuje heterogena ali heterogena. Glede na to je zelo pomembno delovanje površine in ne delcev kot celote.
razpršena klasifikacija sistema
Fazo, kot veste, predstavljajo snovi, ki imajo drugačno stanje. In ti elementi so razdeljeni na več vrst. Agregacijsko stanje dispergirane faze je odvisno od kombinacijeokolje, kar ima za posledico 9 vrst sistemov:
- Plin. Tekočina, trdna in zadevni element. Homogena mešanica, meglica, prah, aerosoli.
- Tekoče dispergirana faza. Plin, trdna snov, voda. Pene, emulzije, soli.
- Trdna razpršena faza. Tekočina, plin in snov, ki se obravnava v tem primeru. Tla, sredstva v medicini ali kozmetiki, kamnine.
Velikost razpršenega sistema je praviloma določena z velikostjo faznih delcev. Obstaja naslednja klasifikacija:
- grobo (oblaščenja);
- tanek (koloidne in prave raztopine).
Delci disperzijskega sistema
Pri pregledovanju grobih zmesi lahko opazimo, da je delce teh spojin v strukturi mogoče videti s prostim očesom, saj je njihova velikost večja od 100 nm. Suspenzije se praviloma nanašajo na sistem, v katerem je dispergirana faza ločljiva od medija. To je zato, ker se štejejo za neprozorne. Suspenzije delimo na emulzije (netopne tekočine), aerosole (drobni delci in trdne snovi), suspenzije (trdno v vodi).
Koloidna snov je vse, kar ima kakovost, da ima drug element enakomerno razpršen po njej. To pomeni, da je prisoten, oziroma je del razpršene faze. To je stanje, ko je en material popolnoma porazdeljen v drugega, oziroma v njegovem volumnu. V primeru mleka je tekoča maščoba dispergirana v vodni raztopini. V tem primeru je manjša molekula znotraj 1nanometer in 1 mikrometer, zaradi česar je neviden za optični mikroskop, ko zmes postane homogena.
To pomeni, da noben del raztopine nima večje ali manjše koncentracije dispergirane faze kot kateri koli drug. Lahko rečemo, da je koloidne narave. Večji se imenuje neprekinjena faza ali disperzijski medij. Ker se njegova velikost in porazdelitev ne spreminjata, zadevni element pa je porazdeljen po njem. Vrste koloidov vključujejo aerosole, emulzije, pene, disperzije in mešanice, imenovane hidrosoli. Vsak tak sistem ima dve fazi: razpršeno in neprekinjeno.
Koloidi po zgodovini
Intenzivno zanimanje za tovrstne snovi je bilo na začetku 20. stoletja prisotno v vseh znanostih. Einstein in drugi znanstveniki so skrbno preučili njihove značilnosti in uporabo. Takrat je bilo to novo področje znanosti vodilno raziskovalno področje za teoretike, raziskovalce in proizvajalce. Po vrhuncu zanimanja do leta 1950 so raziskave o koloidih močno upadle. Zanimivo je omeniti, da se je od nedavnega pojava mikroskopov višje moči in "nanotehnologij" (preučevanje predmetov določenega majhnega obsega) ponovno povečalo znanstveno zanimanje za preučevanje novih materialov.
Več o teh snoveh
Obstajajo elementi, opaženi tako v naravi kot v umetnih raztopinah, ki imajo koloidne lastnosti. Na primer, majoneza, kozmetični losjon in maziva so vrste umetnih emulzij, mleko pa je podobno.mešanica, ki jo najdemo v naravi. Koloidne pene vključujejo stepeno smetano in peno za britje, medtem ko užitni izdelki vključujejo maslo, marshmallows in žele. Poleg hrane te snovi obstajajo v obliki nekaterih zlitin, barv, črnil, detergentov, insekticidov, aerosolov, stiropora in gume. Celo čudoviti naravni predmeti, kot so oblaki, biseri in opali, imajo koloidne lastnosti, ker imajo drugo snov enakomerno porazdeljeno po njih.
Pridobivanje koloidnih mešanic
S povečanjem majhnih molekul na razpon od 1 do 1 mikrometra ali z zmanjšanjem velikih delcev na enako velikost. Lahko dobimo koloidne snovi. Nadaljnja proizvodnja je odvisna od vrste elementov, ki se uporabljajo v razpršeni in kontinuirni fazi. Koloidi se obnašajo drugače kot običajne tekočine. In to opazimo pri transportu in fizikalno-kemijskih lastnostih. Na primer, membrana lahko dovoli, da skozi njo preide prava raztopina s trdnimi molekulami, pritrjenimi na tekoče molekule. Medtem ko bo koloidna snov, ki ima trdno snov, razpršeno skozi tekočino, raztegnjena zaradi membrane. Parnost porazdelitve je enotna do točke mikroskopske enakosti v vrzeli po celotnem drugem elementu.
Prave rešitve
Koloidna disperzija je predstavljena kot homogena zmes. Element je sestavljen iz dveh sistemov: neprekinjene in razpršene faze. To kaže, da je ta primer povezan zprave rešitve, ker so neposredno povezane z zgornjo mešanico, sestavljeno iz več snovi. V koloidu ima drugi strukturo drobnih delcev ali kapljic, ki so v prvem enakomerno razporejeni. Od 1 nm do 100 nm je velikost, ki sestavlja razpršeno fazo, oziroma delce, v vsaj eni dimenziji. V tem območju je dispergirana faza homogene zmesi z navedenimi velikostmi, lahko imenujemo približne elemente, ki ustrezajo opisu: koloidni aerosoli, emulzije, pene, hidrosoli. Kemična sestava površine močno vpliva na delce ali kapljice, ki so prisotni v zadevnih formulacijah.
Koloidne raztopine in sistemi
Upoštevati je treba dejstvo, da je velikost razpršene faze v sistemu težko merljiva spremenljivka. Za rešitve so včasih značilne lastne lastnosti. Za lažje zaznavanje kazalnikov kompozicij so koloidi podobni in izgledajo skoraj enako. Na primer, če ima tekočo dispergirano trdno obliko. Posledično delci ne bodo prešli skozi membrano. Medtem ko lahko druge komponente, kot so raztopljeni ioni ali molekule, prehajajo skozenj. Če je lažje analizirati, se izkaže, da raztopljene komponente prehajajo skozi membrano, pri obravnavani fazi pa koloidni delci ne morejo.
Pojav in izginotje barvnih značilnosti
Zaradi Tyndallovega učinka so nekatere od teh snovi prosojne. V strukturi elementa je to razpršitev svetlobe. Priloženi so tudi drugi sistemi in formulacijenekaj odtenka ali celo neprozorno, z določeno barvo, tudi če nekatere niso svetle. Številne znane snovi, vključno z maslom, mlekom, smetano, aerosoli (megla, smog, dim), asf altom, barvami, barvami, lepilom in morsko peno, so koloidi. To področje študija je leta 1861 uvedel škotski znanstvenik Thomas Graham. V nekaterih primerih lahko koloid obravnavamo kot homogeno (ne heterogeno) zmes. To je zato, ker je razlikovanje med "raztopljeno" in "zrnato" snovjo včasih lahko stvar pristopa.
hidrokoloidne vrste snovi
Ta komponenta je opredeljena kot koloidni sistem, v katerem so delci razpršeni v vodi. Hidrokoloidni elementi, odvisno od količine tekočine, lahko prevzamejo različna stanja, na primer gel ali sol. So nepovratne (enokomponentne) ali reverzibilne. Na primer, agar, druga vrsta hidrokoloida. Lahko obstaja v stanjih gela in sol ter se izmenjuje med stanji z dodano ali odstranjeno toploto.
Veliko hidrokoloidov je pridobljenih iz naravnih virov. Na primer, karagenan se pridobiva iz alg, želatina je iz goveje maščobe, pektin pa iz lupine citrusov in jabolčnih tropin. Hidrokoloidi se v hrani uporabljajo predvsem za vplivanje na teksturo ali viskoznost (omaka). Uporablja se tudi za nego kože ali kot zdravilno sredstvo po poškodbah.
Bistvene značilnosti koloidnih sistemov
Iz teh informacij je razvidno, da so koloidni sistemi pododsek razpršene krogle. Po drugi strani so lahko rešitve (sols)ali geli (žele). Prvi so v večini primerov ustvarjeni na podlagi žive kemije. Slednji nastanejo pod usedlinami, ki nastanejo med koagulacijo solov. Raztopine so lahko vodne z organskimi snovmi, s šibkimi ali močnimi elektroliti. Velikosti delcev dispergirane faze koloidov so od 100 do 1 nm. S prostim očesom jih ni mogoče videti. Zaradi usedanja sta fazo in medij težko ločiti.
Razvrstitev po vrstah delcev dispergirane faze
Večmolekularni koloidi. Ko se pri raztapljanju atomi ali manjše molekule snovi (s premerom manjšim od 1 nm) združijo in tvorijo delce podobnih velikosti. V teh solnih raztopinah je dispergirana faza struktura, ki jo sestavljajo agregati atomov ali molekul z molekulsko velikostjo manj kot 1 nm. Na primer zlato in žveplo. V teh koloidih delce držijo skupaj van der Waalsove sile. Običajno imajo liofilni značaj. To pomeni pomembno interakcijo delcev.
Koloidi z visoko molekulsko maso. To so snovi, ki imajo velike molekule (tako imenovane makromolekule), ki ob raztapljanju tvorijo določen premer. Takšne snovi imenujemo makromolekularni koloidi. Ti elementi, ki tvorijo dispergirano fazo, so običajno polimeri z zelo visoko molekulsko maso. Naravne makromolekule so škrob, celuloza, beljakovine, encimi, želatina itd. Med umetne spadajo sintetični polimeri, kot so najlon, polietilen, plastika, polistiren itd.e. Običajno so liofobni, kar v tem primeru pomeni šibko interakcijo delcev.
Povezani koloidi. To so snovi, ki se, ko so raztopljene v mediju, pri nizki koncentraciji obnašajo kot običajni elektroliti. So pa koloidni delci z večjo encimsko komponento komponent zaradi tvorbe agregiranih elementov. Tako nastali delci agregata se imenujejo micele. Njihove molekule vsebujejo tako liofilne kot liofobne skupine.
micele. So združeni ali združeni delci, ki nastanejo z združevanjem koloida v raztopini. Pogosti primeri so mila in detergenti. Tvorba se pojavi nad določeno Kraft temperaturo in nad določeno kritično koncentracijo micelizacije. Sposobni so tvoriti ione. Micele lahko vsebujejo do 100 molekul ali več, na primer natrijev stearat je tipičen primer. Ko se raztopi v vodi, sprosti ione.
