Topik utama artikel ini ialah zarah koloid. Di sini kita akan mempertimbangkan konsep larutan koloid dan misel. Dan juga berkenalan dengan kepelbagaian spesies utama zarah yang berkaitan dengan koloid. Mari kita bincang secara berasingan tentang pelbagai ciri istilah yang dikaji, beberapa konsep individu dan banyak lagi.
Pengenalan
Konsep zarah koloid berkait rapat dengan pelbagai penyelesaian. Bersama-sama, mereka boleh membentuk pelbagai sistem mikroheterogen dan tersebar. Zarah-zarah yang membentuk sistem sedemikian biasanya mempunyai saiz dari satu hingga seratus mikron. Sebagai tambahan kepada kehadiran permukaan dengan sempadan yang dipisahkan dengan jelas antara medium tersebar dan fasa, zarah koloid dicirikan oleh sifat kestabilan yang rendah, dan penyelesaian itu sendiri tidak boleh terbentuk secara spontan. Kehadiran pelbagai jenis dalam struktur struktur dan saiz dalaman menyebabkan penciptaan sejumlah besar kaedah untuk mendapatkan zarah.
Konsep sistem koloid
Dalam larutan koloid, zarah dalam kesemuanyaagregat membentuk sistem jenis tersebar, yang merupakan perantaraan antara penyelesaian, yang ditakrifkan sebagai benar dan kasar. Dalam larutan ini, titisan, zarah, dan juga buih yang membentuk fasa tersebar mempunyai saiz dari satu hingga seribu nm. Mereka diedarkan dalam ketebalan medium yang tersebar, sebagai peraturan, berterusan, dan berbeza daripada sistem asal dalam komposisi dan/atau keadaan pengagregatan. Untuk lebih memahami maksud unit terminologi sedemikian, adalah lebih baik untuk mempertimbangkannya berdasarkan latar belakang sistem yang dibentuknya.
Tentukan sifat
Antara sifat larutan koloid, yang utama boleh ditentukan:
- Membentuk zarah tidak mengganggu laluan cahaya.
- Koloid lutsinar mempunyai keupayaan untuk menyerakkan sinaran cahaya. Fenomena ini dipanggil kesan Tyndall.
- Caj zarah koloid adalah sama untuk sistem tersebar, akibatnya ia tidak boleh berlaku dalam larutan. Dalam gerakan Brown, zarah yang tersebar tidak boleh mendakan, yang disebabkan oleh pengekalannya dalam keadaan terbang.
Jenis utama
Unit klasifikasi asas larutan koloid:
- Penggantungan zarah pepejal dalam gas dipanggil asap.
- Penggantungan zarah cecair dalam gas dipanggil kabus.
- Daripada zarah kecil jenis pepejal atau cecair, terampai dalam medium gas, aerosol terbentuk.
- Suspensi gas dalam cecair atau pepejal dipanggil buih.
- Emulsi ialah ampaian cecair dalam cecair.
- Sol ialah sistem tersebarjenis ultramikroheterogen.
- Gel ialah suspensi 2 komponen. Yang pertama mencipta rangka kerja tiga dimensi, yang lompangnya akan diisi dengan pelbagai pelarut berat molekul rendah.
- Penggantungan zarah jenis pepejal dalam cecair dipanggil ampaian.
Dalam semua sistem koloid ini, saiz zarah boleh berbeza-beza bergantung pada sifat asal dan keadaan pengagregatannya. Tetapi walaupun terdapat bilangan sistem yang sangat pelbagai dengan struktur yang berbeza, semuanya bersifat koloid.
Kepelbagaian zarah spesies
Zarah primer dengan dimensi koloid dibahagikan kepada jenis berikut mengikut jenis struktur dalaman:
- Suspensoid. Ia juga dipanggil koloid tak boleh balik, yang tidak dapat wujud sendiri untuk jangka masa yang lama.
- Koloid jenis misel, atau, sebagaimana ia juga dipanggil, separa koloid.
- Koloid jenis boleh balik (molekul).
Proses pembentukan struktur ini sangat berbeza, yang merumitkan proses memahaminya pada tahap terperinci, pada tahap kimia dan fizik. Zarah koloid, dari mana jenis larutan ini terbentuk, mempunyai bentuk dan keadaan yang sangat berbeza untuk proses pembentukan sistem kamiran.
Penentuan suspensoid
Suspensoid ialah larutan dengan unsur logam dan variasinya dalam bentuk oksida, hidroksida, sulfida dan garam lain.
Semuazarah konstituen bahan yang disebutkan di atas mempunyai kekisi kristal molekul atau ionik. Mereka membentuk fasa jenis bahan yang tersebar - suspensoid.
Ciri tersendiri yang memungkinkan untuk membezakannya daripada penggantungan ialah kehadiran indeks penyebaran yang lebih tinggi. Tetapi ia saling berkaitan dengan kekurangan mekanisme penstabilan untuk penyebaran.
Ketakterbalikan suspensoid dijelaskan oleh fakta bahawa sedimen proses pengukusannya tidak membenarkan seseorang mendapat sol semula dengan mewujudkan sentuhan antara sedimen itu sendiri dan medium terdispersi. Semua suspensoid adalah liofobik. Dalam larutan sedemikian dipanggil zarah koloid yang berkaitan dengan logam dan derivatif garam yang telah dihancurkan atau terpeluwap.
Kaedah pengeluaran tidak berbeza daripada dua cara penyebaran sistem sentiasa dicipta:
- Mendapatkan melalui penyebaran (mengisar badan besar).
- Kaedah pemeluwapan bahan ionik dan terlarut secara molekul.
Penentuan koloid misel
Koloid misel juga dirujuk sebagai separa koloid. Zarah dari mana ia dicipta boleh timbul jika terdapat tahap kepekatan molekul jenis amphifilik yang mencukupi. Molekul sedemikian boleh membentuk hanya bahan berat molekul rendah dengan mengaitkannya ke dalam agregat molekul - misel.
Molekul bersifat amfifilik ialah struktur yang terdiri daripada radikal hidrokarbon dengan parameter dan sifat serupa dengan pelarut bukan kutub dan kumpulan hidrofilik, yangjuga dipanggil polar.
Micelles ialah aglomerasi khusus molekul jarak tetap yang disatukan terutamanya melalui penggunaan daya penyebaran. Misel terbentuk, contohnya, dalam larutan akueus detergen.
Penentuan koloid molekul
Koloid molekul ialah sebatian molekul tinggi dari kedua-dua asal semula jadi dan sintetik. Berat molekul boleh berkisar antara 10,000 hingga beberapa juta. Serpihan molekul bahan tersebut mempunyai saiz zarah koloid. Molekul itu sendiri dipanggil makromolekul.
Kompaun jenis makromolekul tertakluk kepada pencairan dipanggil benar, homogen. Mereka, dalam kes pencairan yang melampau, mula mematuhi siri undang-undang umum untuk formulasi cair.
Mendapatkan penyelesaian koloid daripada jenis molekul ialah tugas yang agak mudah. Ia cukup untuk membuat bahan kering dan pelarut yang sepadan bersentuhan.
Bentuk makromolekul bukan kutub boleh larut dalam hidrokarbon, manakala bentuk kutub boleh larut dalam pelarut polar. Contoh yang terakhir ialah pelarutan pelbagai protein dalam larutan air dan garam.
Bahan-bahan ini boleh diterbalikkan dipanggil disebabkan oleh fakta bahawa penyejatan dengan penambahan bahagian baharu sisa kering menyebabkan zarah koloid molekul mengambil bentuk larutan. Proses pembubaran mereka mesti melalui peringkat di mana ia membengkak. Ia adalah ciri ciri yang membezakan koloid molekul, padadengan latar belakang sistem lain yang dibincangkan di atas.
Dalam proses pembengkakan, molekul yang membentuk pelarut menembusi ke dalam ketebalan pepejal polimer dan dengan itu menolak makromolekul. Yang terakhir, kerana saiznya yang besar, mula perlahan-lahan meresap ke dalam larutan. Secara luaran, ini boleh diperhatikan dengan peningkatan dalam nilai isipadu polimer.
Peranti Micelle
Misel sistem koloid dan strukturnya akan lebih mudah untuk dikaji jika kita mempertimbangkan proses pembentukan. Mari kita ambil zarah AgI sebagai contoh. Dalam kes ini, zarah jenis koloid akan terbentuk semasa tindak balas berikut:
AgNO3+KI à AgI↓+KNO3
Molekul iodida perak (AgI) membentuk zarah yang hampir tidak larut, di dalamnya kekisi kristal akan dibentuk oleh kation perak dan anion iodin.
Zarah yang terhasil pada mulanya mempunyai struktur amorf, tetapi kemudian, apabila ia secara beransur-ansur menghablur, ia memperoleh struktur penampilan kekal.
Jika anda mengambil AgNO3 dan KI dalam setara masing-masing, maka zarah kristal akan membesar dan mencapai saiz yang ketara, melebihi saiz zarah koloid itu sendiri, dan kemudian dengan cepat mendakan.
Jika anda mengambil salah satu bahan secara berlebihan, anda boleh membuat penstabil buatan daripadanya, yang akan melaporkan tentang kestabilan zarah koloid iodida perak. Sekiranya AgNO berlebihan3larutan akan mengandungi lebih banyak ion perak positif dan NO3-. Adalah penting untuk mengetahui bahawa proses pembentukan kekisi kristal AgI mematuhi peraturan Panet-Fajans. Oleh itu, ia dapat meneruskan hanya dengan kehadiran ion yang membentuk bahan ini, yang dalam larutan ini diwakili oleh kation perak (Ag+)..
Ion Argentum Positif akan terus dilengkapkan pada tahap pembentukan kekisi kristal teras, yang disertakan dengan kukuh dalam struktur misel dan menyampaikan potensi elektrik. Atas sebab inilah ion yang digunakan untuk melengkapkan pembinaan kekisi nuklear dipanggil ion penentu potensi. Semasa pembentukan zarah koloid - misel - terdapat ciri lain yang menentukan satu atau satu lagi proses proses. Walau bagaimanapun, segala-galanya telah dipertimbangkan di sini menggunakan contoh dengan sebutan unsur yang paling penting.
Beberapa konsep
Istilah zarah koloid berkait rapat dengan lapisan penjerapan, yang terbentuk serentak dengan ion jenis penentu potensi, semasa penjerapan jumlah pembilang.
Gulat ialah struktur yang dibentuk oleh teras dan lapisan penjerapan. Ia mempunyai potensi elektrik dengan tanda yang sama seperti potensi E, tetapi nilainya akan lebih kecil dan bergantung pada nilai awal pembilang dalam lapisan penjerapan.
Pembekuan zarah koloid ialah proses yang dipanggil pembekuan. Dalam sistem tersebar, ia membawa kepada pembentukan zarah-zarah kecilyang lebih besar. Proses ini dicirikan oleh perpaduan antara komponen struktur kecil untuk membentuk struktur koagulatif.
