Kolloidna čestica: definicija, svojstva, vrste i svojstva

Glavna tema ovog članka bit će koloidna čestica. Ovdje uzeti u obzir koncept koloidno rješenje

uvod

Koncept koloidne čestice usko je povezan s različitim rješenjima. U svojoj cjelovitosti mogu stvoriti različite sustave mikroheterogene i raspršene karaktera. Čestice koje formiraju takve sustave u veličini obično leže u rasponu od jednog do stotinu mikrona. Osim prisutnosti površine s jasno odijeljenim granicama između dispergiranog medija i faze, koloidne čestice karakteriziraju svojstvo niske stabilnosti, a same otopine ne mogu nastati spontano. Prisutnost velike raznolikosti u strukturi unutarnje strukture i veličine uzrokuje stvaranje velikog broja metoda za dobivanje čestica.

Koncept koloidnog sustava

U koloidnim otopinama, čestice u svojoj cijelosti oblikuju dispergirane tipske sustave koji su međuprodukt između otopina koja određuju i istinito i grubo raspršenu. U tim rješenjima, kapljice, čestice i čak mjehurići koji tvore disperznu fazu imaju veličinu od jednog do tisuća nm. Distribuiraju se u debljini dispergiranog medija, u pravilu, kontinuirano, i razlikuju se od izvornog sustava sastava i / ili agregatnog stanja. Da bismo bolje razumjeli značenje takve terminološke cjeline, bolje je razmotriti ga u pozadini sustava koji on stvara.

Definiranje svojstava

Među svojstvima koloidnih otopina mogu se odrediti glavne:

• Čestice koje formiraju ne ometaju prolaz svjetlosti.
• Transparentni koloidi posjeduju svojstvo koje omogućuje raspršivanje svjetlosnih zraka. Taj se fenomen zove Tyndallov učinak.
• Napunjenost koloidne čestice je ista za raspršene sustave, zbog čega se ne mogu pojaviti u otopini. U Brownianskom pokretu, raspršene čestice ne mogu precipitirati, što je posljedica njihova održavanja u bijegu.

Glavne vrste

Glavne klasifikacijske jedinice koloidnih otopina su:

• Suspenzija čestica čvrste vrste u plinovima naziva se dim.
• Mulj tekućih čestica u plinovima zove se magla.
• Od finih čestica krutog ili tekućeg tipa suspendiranog u plinskom mediju nastaje aerosol.
• Plinska suspenzija u tekućinama ili krutinama naziva se pjena.
• Emulzija je tekuća suspenzija u tekućini.
• Sol je raspršeni sustav ultramicroheterogene tipa.
• Gel je suspenzija od 2 komponente. Prvi stvara okvir trodimenzionalne prirode, čije će praznine biti ispunjene različitim niskomolekulskim otapalima.
• Gusta otopina krutih čestica u tekućinama naziva se gusta otopina.

U svim tim koloidnim sustavima, veličine čestica mogu uvelike varirati ovisno o prirodi podrijetla i agregatnom stanju. Ali čak i unatoč takvom izrazito raznolikom broju sustava s različitim strukturama, svi oni se odnose na koloidalne sustave.

Vrsta raznolikosti čestica

Primarne čestice koje imaju koloidne dimenzije, prema vrsti unutarnje strukture, podijeljene su u sljedeće vrste:

1. Suspenzoidy. Oni se nazivaju ireverzibilni koloidi, koji ne mogu postojati samostalno tijekom dugih vremenskih razdoblja.
2. Kolloidi su micelarni tipovi, ili, kako se i nazivaju, semicolloidalni.
3. Kolloidi reverzibilnog tipa (molekularni).

Procesi formiranja tih struktura vrlo su različiti, što komplicira proces njihova razumijevanja na detaljnoj razini, na razini kemije i fizike. Koloidne čestice iz kojih takav vrste rješenja, imaju izrazito različite oblike i uvjete za formiranje cijelog sustava.

Određivanje suspendera

Suspensoidi su otopine s metalnim elementima i njihove varijacije u obliku oksida, hidroksida, sulfida i drugih soli.

Sve čestice koje tvore gore spomenute tvari imaju molekularnu ili ionsku kristalnu rešetku. Oni tvore fazu dispergiranog tipa suspenzije-ovlažene tvari.

Značajka koja im omogućuje razlikovanje od suspenzija jest prisutnost većeg dispersijskog indeksa. Ali oni su međusobno povezani odsustvom stabilizacijskog mehanizma za disperziju.

Neprepravljivost suspenoida objašnjena je činjenicom da talog postupka njihove isparavanja ne dopušta osobi da ponovno dobije sol, stvarajući kontakt između samog taloga i dispergiranog medija. Svi suspozori su liofilni. U takvim rješenjima, koloidne čestice koje se odnose na metale i derivirane soli, koje su tlo ili kondenzirane, nazivaju se koloidi.

Metoda dobivanja nije drugačija od dvije metode koje raspršuju sustavi uvijek stvaraju:

1. Priprema disperzijom (mljevenje velikih tijela).
2. Metoda kondenzacije ionskih i molekularnih tvari.

Definicija micelarnih koloida

Micelarni koloidi nazivaju se i polukloidi. Čestice iz kojih su stvorene mogu se pojaviti ako postoji dovoljna koncentracija molekula difilnog tipa. Takve molekule mogu formirati samo male molekularne tvari povezujući ih s molekulskim agregatom-micelom.

Molekule difilne prirode su strukture koje se sastoje od ugljikovodičnog radikala, parametara i svojstava sličnih nepolarnom otapalu i hidrofilnoj skupini, također nazvanoj polarni.

Micelles su posebni klasteri pravilno raspoređenih molekula, koji se zadržavaju uglavnom uporabom disperzivnih sila. Micelle se formiraju, na primjer, u vodenim otopinama deterdženata.

Određivanje molekularnih koloida

Molekularni koloidi nazivaju se makromolekularnim spojevima prirodnog i sintetičkog podrijetla. Molekularna težina može biti od 10.000 do nekoliko milijuna. Molekularni fragmenti sličnih tvari posjeduju veličinu koloidne čestice. Sami se molekuli nazivaju makromolekule.

Spojevi visoke molekularne težine, podložni razrjeđivanju, nazivaju se istiniti, homogeni. Oni, u slučaju ograničavanja uzgoja, počnu poštivati ​​opći niz zakona za razrijeđene formulacije.

Priprema koloidnih otopina molekularnog tipa je prilično jednostavan zadatak. Dovoljno je uspostaviti kontakt sa suhom tvari i prikladnim otapalom.

Nepolarni oblik makromolekula može se otopiti u ugljikovodicima, a polarni oblik u polarnim otapalima. Primjer ovog potonjeg može biti otapanje raznih proteina u otopini vode i soli.

Reversible, te tvari su pozvani zbog činjenice da izloženost njihovom isparavanju uz dodatak novih dijelova suhih ostataka uzrokuje molekularne koloidne čestice u obliku otopine. Proces njihova otapanja mora proći kroz pozornicu na kojoj se gasi. To je karakteristična osobina molekularnih koloida, protiv pozadine drugih sustava koji su već diskutirani.

U procesu bubrenja, molekule koje tvore otapalo prodiru u čvrstu debljinu polimera i tako guraju makromolekule razdvojene. Potonji, zbog velikih dimenzija, počinju polagano raspršivati ​​u rješenja. Izvana se to može promatrati s povećanjem volumenske vrijednosti polimera.

Micelle uređaj

Micele koloidnog sustava i njihova struktura bit će lakše proučiti ako uzmemo u obzir proces generiranja. Uzmi za primjer čestice AGI. U ovom slučaju, čestice koloidnog tipa će se formirati tijekom sljedeće reakcije:

Agno₃+KI à AgIdarr- + KNO₃

Molekule srebrnog jodida (AgI) tvore praktički netopljive čestice unutar kojih će kristalna rešetka biti formirana srebrnim kationima i jodnim anionima.

Inicijalno stvorene čestice imaju amorfnu strukturu, ali tada, kad postupno kristaliziraju, stječu stalni uređaj.

Ako uzmemo AgNO₃ i KI u odgovarajućim ekvivalentima, kristalne čestice će rasti i postići znatne dimenzije, čak i preko veličine same koloidne čestice, i zatim se brzo taloći.

Ako uzmemo jednu od supstanci s viškom, možemo umjetno izraditi stabilizator, koji će izvijestiti o stabilnosti koloidnih čestica srebrnog jodida. U slučaju prekomjerne količine AgNo₃ otopina će sadržavati više pozitivnih srebrnih iona i NO₃^-. Važno je znati da proces nastajanja AgI kristalnih rešetaka poštuje pravilo Panet-Fayans. Slijedom toga, može se nastaviti samo u prisutnosti iona koji pripadaju određenoj supstance, koji su u ovoj otopini zastupljeni srebrnim kationima (Ag⁺).

Pozitivni ioni argentuma nastavit će se dovršiti na razini formiranja kristalne rešetke jezgre koja čvrsto ulazi u strukturu micele i izvještava o električnom potencijalu. Upravo iz tog razloga, ioni koji se koriste za dovršetak nuklearne rešetke nazivaju se ionima koji utječu na potencijal. Tijekom formiranja koloidne čestice - micele - postoje i druge značajke koje uzrokuju ovaj ili onaj tok procesa. Međutim, sve se ovdje razmatralo s primjerom najvažnijih elemenata.

Neki pojmovi

Pojam koloidna čestica usko je povezana s adsorpcijskim slojem, koji se stvara istodobno s ionima tipa koji određuje potencijal, tijekom adsorpcije ukupne količine protuiona.

Granula je struktura koju tvore jezgra i adsorpcijski sloj. Ima električni potencijal istog znaka koji ima E-potencijal, ali njegova će vrijednost biti manja i ovisi o početnoj vrijednosti protuionika u adsorpcijskom sloju.

Prianjanje koloidnih čestica je proces koji se naziva koagulacija. Kod disperznih sustava dovodi do stvaranja manjih čestica iz većih čestica. Proces karakterizira kohezivnost između malih strukturnih komponenti s formiranjem koagulacijskih struktura.