Ne postoje elementi u prirodi koji su čisti. U osnovi, sve su to mješavine. Oni, pak, mogu biti heterogeni ili homogeni. Nastaju od supstanci u agregacijskom stanju, stvarajući tako određeni disperzioni sistem u kojem se nalaze različite faze. Osim toga, mješavine obično sadrže disperzioni medij. Njegova suština leži u činjenici da se smatra elementom velikog volumena u kojem je raspoređena neka tvar. U dispergovanom sistemu faza i medij su locirani na takav način da se između njih nalaze čestice međuprostora. Stoga se naziva heterogena ili heterogena. S obzirom na to, djelovanje površine, a ne čestica u cjelini, je od velike važnosti.
Disperzi sistem klasifikacije
Fazu, kao što znate, predstavljaju supstance koje imaju drugačije stanje. I ovi elementi su podijeljeni u nekoliko tipova. Stanje agregacije dispergovane faze zavisi od kombinacijeokruženje, što rezultira 9 tipova sistema:
- Gas. Tečni, čvrsti i element u pitanju. Homogena mješavina, magla, prašina, aerosoli.
- Tečna disperzna faza. Gas, čvrsta materija, voda. Pjene, emulzije, rastvori.
- Čvrsta disperzovana faza. Tečnost, gas i materija koja se razmatra u ovom slučaju. Zemlja, sredstva u medicini ili kozmetici, kamenje.
Po pravilu, veličina dispergovanog sistema je određena veličinom faznih čestica. Postoji sljedeća klasifikacija:
- grubo (ovjese);
- tanki (koloidni i pravi rastvori).
Čestice disperzijskog sistema
Prilikom ispitivanja grubih smjesa može se uočiti da se čestice ovih jedinjenja u strukturi mogu vidjeti golim okom, zbog činjenice da je njihova veličina veća od 100 nm. Suspenzije se po pravilu odnose na sistem u kojem je disperzna faza odvojiva od medija. To je zato što se smatraju neprozirnim. Suspenzije se dijele na emulzije (nerastvorljive tekućine), aerosole (fine čestice i čvrste tvari), suspenzije (čvrste u vodi).
Koloidna supstanca je sve što ima kvalitetu da ima drugi element ravnomjerno raspršen po njoj. Odnosno, prisutan je, tačnije, dio je dispergirane faze. To je stanje kada je jedan materijal potpuno raspoređen u drugom, odnosno u svom volumenu. U primjeru s mlijekom, tečna mast je dispergirana u vodenom rastvoru. U ovom slučaju, manji molekul je unutar 1nanometar i 1 mikrometar, čineći ga 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 disperzioni medij. Budući da se njegova veličina i distribucija ne mijenjaju, a predmetni element se distribuira preko njega. Vrste koloida uključuju aerosole, emulzije, pjene, disperzije i mješavine koje se nazivaju hidrosoli. Svaki takav sistem ima dvije faze: disperziranu i kontinuiranu fazu.
Koloidi po istoriji
Intenzivno interesovanje za takve supstance bilo je prisutno u svim naukama početkom 20. veka. Einstein i drugi naučnici pažljivo su proučavali njihove karakteristike i primjenu. U to vrijeme, ovo novo polje nauke bilo je vodeće područje istraživanja za teoretičare, istraživače i proizvođače. Nakon vrhunca interesovanja do 1950. godine, istraživanja o koloidima su značajno opala. Zanimljivo je napomenuti da je od nedavne pojave mikroskopa veće snage i "nanotehnologija" (proučavanje objekata određene male veličine), došlo do obnovljenog naučnog interesa za proučavanje novih materijala.
Više o ovim supstancama
Postoje elementi uočeni kako u prirodi tako iu vještačkim rastvorima koji imaju koloidna svojstva. Na primjer, majonez, 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 puter, marshmallow i žele. Osim u hrani, ove supstance postoje u obliku određenih legura, boja, mastila, deterdženata, insekticida, aerosola, stiropora i gume. Čak i prekrasni prirodni objekti poput oblaka, bisera i opala imaju koloidna svojstva jer imaju drugu supstancu koja je ravnomjerno raspoređena kroz njih.
Dobijanje koloidnih mješavina
Povećanjem malih molekula do raspona od 1 do 1 mikrometar, ili smanjenjem velikih čestica na istu veličinu. Mogu se dobiti koloidne supstance. Dalja proizvodnja ovisi o vrsti elemenata koji se koriste u disperziranoj i kontinuiranoj fazi. Koloidi se ponašaju drugačije od običnih tečnosti. A to se vidi u transportu i fizičko-hemijskim svojstvima. Na primjer, membrana može omogućiti da pravi rastvor sa čvrstim molekulima vezanim za tečne molekule prođe kroz nju. Dok će koloidna tvar koja ima čvrstu tvar raspršenu kroz tekućinu biti rastegnuta membranom. Paritet distribucije je ujednačen do tačke mikroskopske jednakosti u jazu preko cijelog drugog elementa.
Prava rješenja
Koloidna disperzija je predstavljena kao homogena smjesa. Element se sastoji od dva sistema: kontinuirane i dispergirane faze. Ovo ukazuje da je ovaj slučaj povezan saprava rješenja, jer su direktno povezana s gornjom smjesom, koja se sastoji od nekoliko supstanci. 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 najmanje jednoj dimenziji. U ovom opsegu, disperzovana faza je homogena smeša sa naznačenim veličinama, možemo navesti približne elemente koji odgovaraju opisu: koloidni aerosoli, emulzije, pene, hidrosoli. Hemijski sastav površine značajno utiče na čestice ili kapljice prisutne u dotičnim formulacijama.
Koloidne otopine i sistemi
Treba uzeti u obzir činjenicu da je veličina dispergovane faze teško mjerljiva varijabla u sistemu. Rješenja se ponekad karakteriziraju vlastitim svojstvima. Da bi se lakše uočili indikatori sastava, koloidi im podsjećaju i izgledaju gotovo isto. Na primjer, ako ima tekućinu dispergiranu, čvrstu formu. Kao rezultat toga, čestice neće proći kroz membranu. Dok druge komponente poput otopljenih jona ili molekula mogu proći kroz njega. Ako je jednostavnije analizirati, ispada da rastvorene komponente prolaze kroz membranu, a sa razmatranom fazom, koloidne čestice ne mogu.
Pojava i nestanak karakteristika boje
Usled Tyndallovog efekta, neke od ovih supstanci su prozirne. U strukturi elementa to je raspršivanje svjetlosti. Dolaze i drugi sistemi i formulacijeneke nijanse ili čak biti neprozirne, sa određenom bojom, čak i ako neke nisu svijetle. Mnoge poznate tvari, uključujući puter, mlijeko, vrhnje, aerosole (magla, smog, dim), asf alt, boje, boje, ljepilo i morsku pjenu, su koloidi. Ovu oblast proučavanja uveo je 1861. škotski naučnik 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 supstanci
Ova komponenta je definisana kao koloidni sistem 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, i naizmjenično se mijenjati sa dodanom ili uklonjenom toplinom.
Mnogi hidrokoloidi su izvedeni iz prirodnih izvora. Na primjer, karagenan se ekstrahira iz algi, želatin je iz goveđe masti, a pektin iz kore citrusa i komine jabuke. Hidrokoloidi se koriste u hrani uglavnom da utiču na teksturu ili viskoznost (sos). Koristi se i za njegu kože ili kao sredstvo za liječenje nakon ozljeda.
Osnovne karakteristike koloidnih sistema
Iz ovih informacija se može vidjeti da su koloidni sistemi pododjeljak dispergirane sfere. Oni, pak, mogu biti rješenja (sols)ili gelovi (žele). Prvi su u većini slučajeva stvoreni na bazi žive hemije. Potonji nastaju ispod sedimenata koji nastaju tokom koagulacije sola. Rastvori mogu biti vodeni sa organskim supstancama, 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 po vrstama čestica dispergirane faze
Multimolekularni koloidi. Kada se, prilikom rastvaranja, atomi ili manji molekuli tvari (s promjerom manjim od 1 nm) spoje zajedno i formiraju čestice slične veličine. U ovim solovima, disperzna 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 ovim koloidima, čestice se drže zajedno van der Waalsovim silama. Obično imaju liofilni karakter. To znači značajnu interakciju čestica.
Koloidi visoke molekularne težine. Riječ je o tvarima koje imaju velike molekule (tzv. makromolekule), koje, kada se otapaju, formiraju određeni promjer. Takve tvari se nazivaju makromolekularni koloidi. Ovi elementi koji formiraju dispergiranu fazu su tipično polimeri vrlo velike molekularne težine. Prirodne makromolekule su škrob, celuloza, proteini, enzimi, želatina itd. U umjetne spadaju sintetički polimeri kao što su najlon, polietilen, plastika, polistiren itd.e. Obično su liofobne, 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 sa većom enzimskom komponentom komponenti zbog formiranja agregiranih elemenata. Tako formirane čestice agregata nazivaju se micele. Njihovi molekuli sadrže i liofilne i liofobne grupe.
Micele. To su grupisane ili agregirane čestice nastale spajanjem koloida u otopini. Uobičajeni primjeri su sapuni i deterdženti. Formiranje se događa iznad određene Kraft temperature i iznad određene kritične koncentracije micelizacije. Oni su u stanju da formiraju jone. Micele mogu sadržavati do 100 molekula ili više, na primjer natrijum stearat je tipičan primjer. Kada se otopi u vodi, oslobađa jone.
