Ang pangunahing paksa ng artikulong ito ay isang colloidal particle. Dito natin isasaalang-alang ang konsepto ng colloidal solution at micelles. At kilalanin din ang pangunahing uri ng pagkakaiba-iba ng mga particle na may kaugnayan sa koloidal. Pag-isipan natin nang hiwalay ang iba't ibang katangian ng terminong pinag-aaralan, ilang indibidwal na konsepto at marami pang iba.
Introduction
Ang konsepto ng colloidal particle ay malapit na nauugnay sa iba't ibang solusyon. Magkasama, maaari silang bumuo ng iba't ibang microheterogeneous at dispersed system. Ang mga particle na bumubuo sa gayong mga sistema ay karaniwang may sukat mula isa hanggang isang daang microns. Bilang karagdagan sa pagkakaroon ng isang ibabaw na may malinaw na pinaghihiwalay na mga hangganan sa pagitan ng dispersed medium at ang phase, ang mga colloidal particle ay nailalarawan sa pamamagitan ng pag-aari ng mababang katatagan, at ang mga solusyon mismo ay hindi maaaring bumuo ng spontaneously. Ang pagkakaroon ng malawak na pagkakaiba-iba sa istraktura ng panloob na istraktura at mga sukat ay nagiging sanhi ng paglikha ng isang malaking bilang ng mga pamamaraan para sa pagkuha ng mga particle.
Ang konsepto ng isang colloidal system
Sa mga colloidal solution, mga particle sa lahat ng kanilangAng mga pinagsama-sama ay bumubuo ng mga sistema ng isang dispersed na uri, na intermediate sa pagitan ng mga solusyon, na tinukoy bilang totoo at magaspang. Sa mga solusyong ito, ang mga patak, mga particle, at maging ang mga bula na bumubuo sa dispersed phase ay may mga sukat mula isa hanggang isang libong nm. Ibinahagi ang mga ito sa kapal ng dispersed medium, bilang panuntunan, tuluy-tuloy, at naiiba sa orihinal na sistema sa komposisyon at/o estado ng pagsasama-sama. Upang mas maunawaan ang kahulugan ng naturang terminological unit, mas mabuting isaalang-alang ito sa background ng mga system na nabuo nito.
Tukuyin ang mga katangian
Sa mga katangian ng mga colloidal solution, matutukoy ang mga pangunahing:
- Ang pagbuo ng mga particle ay hindi nakakasagabal sa pagdaan ng liwanag.
- Ang mga transparent na colloid ay may kakayahang magpakalat ng mga light ray. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na Tyndall effect.
- Ang singil ng isang colloidal particle ay pareho para sa mga dispersed system, bilang resulta kung saan hindi sila maaaring mangyari sa solusyon. Sa Brownian motion, ang mga dispersed particle ay hindi maaaring mamuo, na dahil sa pagpapanatili ng mga ito sa isang estado ng paglipad.
Mga pangunahing uri
Basic classification units ng colloidal solutions:
- Ang pagsususpinde ng mga solidong particle sa mga gas ay tinatawag na usok.
- Ang pagsususpinde ng mga likidong particle sa mga gas ay tinatawag na fog.
- Mula sa maliliit na particle ng solid o likidong uri, na nasuspinde sa isang gas medium, nabubuo ang isang aerosol.
- Ang isang gas suspension sa mga likido o solid ay tinatawag na foam.
- Ang emulsion ay isang likidong suspensyon sa isang likido.
- Ang Sol ay isang dispersed systemultramicrohetrogenous type.
- Ang Gel ay isang suspensyon ng 2 bahagi. Ang una ay lumilikha ng isang three-dimensional na balangkas, ang mga void nito ay pupunuin ng iba't ibang mababang molekular na timbang na solvent.
- Ang pagsususpinde ng mga solid-type na particle sa mga likido ay tinatawag na suspension.
Sa lahat ng mga colloidal system na ito, ang mga laki ng particle ay maaaring mag-iba nang malaki depende sa kanilang likas na pinagmulan at estado ng pagsasama-sama. Ngunit kahit na sa kabila ng napakaraming magkakaibang bilang ng mga system na may iba't ibang istruktura, lahat sila ay colloidal.
Species na pagkakaiba-iba ng mga particle
Ang mga pangunahing particle na may mga colloidal na dimensyon ay nahahati sa mga sumusunod na uri ayon sa uri ng panloob na istraktura:
- Suspensoids. Ang mga ito ay tinatawag ding irreversible colloid, na hindi kayang umiral nang mag-isa sa mahabang panahon.
- Micellar-type colloids, o, kung tawagin din sila, semi-colloids.
- Reversible type colloids (molecular).
Ang mga proseso ng pagbuo ng mga istrukturang ito ay ibang-iba, na nagpapalubha sa proseso ng pag-unawa sa mga ito sa isang detalyadong antas, sa antas ng kimika at pisika. Ang mga colloidal particle, kung saan nabuo ang mga ganitong uri ng solusyon, ay may iba't ibang hugis at kundisyon para sa proseso ng pagbuo ng integral system.
Pagpapasiya ng mga suspensoid
Ang mga suspensoid ay mga solusyon na may mga elementong metal at ang kanilang mga pagkakaiba-iba sa anyo ng oxide, hydroxide, sulfide at iba pang mga asin.
Lahatang mga constituent particle ng mga nabanggit na substance ay may molecular o ionic crystal lattice. Bumubuo sila ng isang yugto ng isang dispersed na uri ng substance - isang suspensoid.
Ang isang natatanging feature na ginagawang posible na makilala ang mga ito mula sa mga pagsususpinde ay ang pagkakaroon ng mas mataas na dispersion index. Ngunit magkakaugnay ang mga ito sa kawalan ng mekanismo ng pagpapapanatag para sa pagpapakalat.
Ang irreversibility ng suspensoids ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang sediment ng proseso ng kanilang steaming ay hindi nagpapahintulot sa isang tao na makakuha muli ng sols sa pamamagitan ng paglikha ng contact sa pagitan ng sediment mismo at ng dispersed medium. Ang lahat ng mga suspensoid ay lyophobic. Sa ganitong mga solusyon ay tinatawag na mga colloidal particle na nauugnay sa mga metal at mga derivatives ng asin na dinurog o pinalapot.
Ang paraan ng produksyon ay walang pinagkaiba sa dalawang paraan kung saan palaging ginagawa ang mga sistemang nagkakalat:
- Pagkuha sa pamamagitan ng pagpapakalat (paggiling ng malalaking katawan).
- Ang paraan ng condensation ng ionic at molecularly dissolved substance.
Pagpapasiya ng mga micellar colloid
Micellar colloids ay tinutukoy din bilang semi-colloids. Ang mga particle mula sa kung saan sila ay nilikha ay maaaring lumitaw kung mayroong isang sapat na antas ng konsentrasyon ng amphiphilic type molecules. Ang mga naturang molekula ay maaari lamang bumuo ng mga substansyang mababa ang bigat ng molekular sa pamamagitan ng pag-uugnay ng mga ito sa isang pinagsama-samang molekula - isang micelle.
Ang mga molekula ng amphiphilic nature ay mga istrukturang binubuo ng isang hydrocarbon radical na may mga parameter at katangian na katulad ng isang non-polar solvent at isang hydrophilic group, natinatawag ding polar.
Ang Micelles ay mga tukoy na pagsasama-sama ng mga molekulang regular na may pagitan na pinagsasama-sama sa karamihan sa pamamagitan ng paggamit ng mga dispersive forces. Nabubuo ang mga micelle, halimbawa, sa mga may tubig na solusyon ng mga detergent.
Pagpapasiya ng mga molecular colloid
Ang Molecular colloid ay mga high-molecular compound na parehong natural at synthetic na pinagmulan. Ang bigat ng molekular ay maaaring mula 10,000 hanggang ilang milyon. Ang mga molekular na fragment ng naturang mga sangkap ay may sukat ng isang colloidal particle. Ang mga molekula mismo ay tinatawag na macromolecules.
Ang mga compound ng isang macromolecular type na napapailalim sa dilution ay tinatawag na true, homogeneous. Sila, sa kaso ng matinding pagbabanto, ay nagsisimulang sumunod sa pangkalahatang serye ng mga batas para sa diluted formulations.
Ang pagkuha ng mga colloidal na solusyon ng molekular na uri ay isang medyo simpleng gawain. Ito ay sapat na upang madikit ang tuyong sangkap at ang katumbas na solvent.
Ang non-polar form ng macromolecules ay maaaring matunaw sa hydrocarbons, habang ang polar form ay maaaring matunaw sa polar solvents. Ang isang halimbawa ng huli ay ang pagkatunaw ng iba't ibang protina sa isang solusyon ng tubig at asin.
Reversible ang mga substance na ito ay tinatawag dahil sa ang katunayan na ang paglalagay sa kanila sa evaporation kasama ang pagdaragdag ng mga bagong bahagi ng dry residues ay nagiging sanhi ng mga molekular na colloidal particle na magkaroon ng anyo ng isang solusyon. Ang proseso ng kanilang paglusaw ay dapat dumaan sa isang yugto kung saan ito namamaga. Ito ay isang katangiang katangian na nagpapakilala sa mga molecular colloid, salaban sa background ng iba pang mga system na tinalakay sa itaas.
Sa proseso ng pamamaga, ang mga molekula na bumubuo sa solvent ay tumagos sa solidong kapal ng polymer at sa gayon ay itinutulak ang mga macromolecule. Ang huli, dahil sa kanilang malaking sukat, ay nagsisimulang dahan-dahang kumalat sa mga solusyon. Sa panlabas, ito ay mapapansin sa pagtaas ng volumetric na halaga ng mga polymer.
Micelle device
Micelles ng colloidal system at ang kanilang istraktura ay magiging mas madaling pag-aralan kung isasaalang-alang natin ang proseso ng pagbuo. Kunin natin ang isang AgI particle bilang isang halimbawa. Sa kasong ito, ang mga particle ng isang colloidal type ay mabubuo sa panahon ng sumusunod na reaksyon:
AgNO3+KI à AgI↓+KNO3
Ang mga molekula ng silver iodide (AgI) ay bumubuo ng halos hindi matutunaw na mga particle, kung saan ang crystal lattice ay mabubuo ng mga silver cation at iodine anion.
Ang mga nagresultang particle sa una ay may amorphous na istraktura, ngunit pagkatapos, habang unti-unti silang nag-kristal, nakakakuha sila ng permanenteng istraktura ng hitsura.
Kung kukuha ka ng AgNO3 at KI sa kani-kanilang mga katumbas, ang mga kristal na particle ay lalago at maaabot ang malalaking sukat, na hihigit pa sa laki ng colloidal particle mismo, at pagkatapos ay mabilis. umuulan.
Kung labis kang uminom ng isa sa mga substance, maaari kang gumawa ng artipisyal na stabilizer mula dito, na mag-uulat sa katatagan ng mga colloidal particle ng silver iodide. Sa kaso ng labis na AgNO3ang solusyon ay maglalaman ng mas maraming positibong silver ions at NO3-. Mahalagang malaman na ang proseso ng pagbuo ng AgI crystal lattices ay sumusunod sa panuntunan ng Panet-Fajans. Samakatuwid, ito ay nagpapatuloy lamang sa pagkakaroon ng mga ions na bumubuo sa sangkap na ito, na sa solusyon na ito ay kinakatawan ng mga silver cation (Ag+)..
Positive Argentum ions ay patuloy na makukumpleto sa antas ng pagbuo ng crystal lattice ng core, na matatag na kasama sa micelle structure at nagpapabatid ng electrical potential. Ito ay para sa kadahilanang ito na ang mga ions na ginagamit upang makumpleto ang pagbuo ng nuclear sala-sala ay tinatawag na potensyal-pagtukoy ions. Sa panahon ng pagbuo ng isang colloidal particle - micelles - may iba pang mga tampok na tumutukoy sa isa o ibang kurso ng proseso. Gayunpaman, ang lahat ay isinasaalang-alang dito gamit ang isang halimbawa na may pagbanggit sa pinakamahalagang elemento.
Ilang konsepto
Ang terminong colloidal particle ay malapit na nauugnay sa adsorption layer, na nabuo nang sabay-sabay sa mga ion na may potensyal na tumutukoy sa uri, sa panahon ng adsorption ng kabuuang dami ng counterion.
Ang granule ay isang istraktura na nabuo ng isang core at isang adsorption layer. Mayroon itong electric potential na kapareho ng sign ng E-potential, ngunit magiging mas maliit ang value nito at depende sa paunang halaga ng mga counterion sa adsorption layer.
Ang coagulation ng colloidal particle ay isang prosesong tinatawag na coagulation. Sa mga dispersed system, humahantong ito sa pagbuo ng maliliit na particlemas malaki. Ang proseso ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaisa sa pagitan ng maliliit na bahagi ng istruktura upang bumuo ng mga istrukturang coagulative.
