Der er ingen elementer i naturen, der er rene. Dybest set er de alle blandinger. De kan til gengæld være heterogene eller homogene. De er dannet af stoffer i aggregeringstilstand, hvilket skaber et bestemt spredningssystem, hvor der er forskellige faser. Derudover indeholder blandinger sædvanligvis et dispersionsmedium. Dens essens ligger i det faktum, at det betragtes som et element med et stort volumen, hvor et eller andet stof er fordelt. I et dispergeret system er fasen og mediet placeret på en sådan måde, at der er partikler i grænsefladen mellem dem. Derfor kaldes det heterogent eller heterogent. I lyset af dette er virkningen af overfladen, og ikke af partiklerne som helhed, af stor betydning.
Disperger systemklassificering
Phase er som du ved repræsenteret af stoffer, der har en anden tilstand. Og disse elementer er opdelt i flere typer. Aggregeringstilstanden af den dispergerede fase afhænger af kombinationen afmiljø, hvilket resulterer i 9 typer systemer:
- Gas. Flydende, fast og det pågældende grundstof. Homogen blanding, tåge, støv, aerosoler.
- Væskedispergeret fase. Gas, fast, vand. Skum, emulsioner, soler.
- Solid dispergeret fase. Væske, gas og det stof, der tages i betragtning i dette tilfælde. Jord, betyder i medicin eller kosmetik, sten.
Som regel bestemmes størrelsen af et dispergeret system af størrelsen af fasepartiklerne. Der er følgende klassifikation:
- grov (suspensioner);
- tynd (kolloide og ægte løsninger).
Partikler i spredningssystemet
Når man undersøger grove blandinger, kan man observere, at partiklerne af disse forbindelser i strukturen kan ses med det blotte øje, på grund af det faktum, at deres størrelse er mere end 100 nm. Suspensioner refererer som regel til et system, hvor den dispergerede fase kan adskilles fra mediet. Dette skyldes, at de betragtes som uigennemsigtige. Suspensioner er opdelt i emulsioner (uopløselige væsker), aerosoler (fine partikler og faste stoffer), suspensioner (fast i vand).
Et kolloidt stof er alt, der har den kvalitet, at et andet element er jævnt fordelt over sig. Det vil sige, at det er til stede, eller rettere, det er en del af den spredte fase. Dette er en tilstand, hvor et materiale er fuldstændigt fordelt i et andet, eller rettere i dets volumen. I mælkeeksemplet er flydende fedt dispergeret i en vandig opløsning. I dette tilfælde er det mindre molekyle inden for 1nanometer og 1 mikrometer, hvilket gør den usynlig for et optisk mikroskop, når blandingen bliver homogen.
Det vil sige, at ingen del af opløsningen har en større eller mindre koncentration af den dispergerede fase end nogen anden. Vi kan sige, at den er kolloid af natur. Den større kaldes den kontinuerte fase eller dispersionsmedium. Da dets størrelse og fordeling ikke ændres, og det pågældende element er fordelt over det. Typer af kolloider omfatter aerosoler, emulsioner, skum, dispersioner og blandinger kaldet hydrosoler. Hvert sådant system har to faser: en spredt og en kontinuerlig fase.
Kolloider efter historie
Intens interesse for sådanne stoffer var til stede i alle videnskaber i begyndelsen af det 20. århundrede. Einstein og andre videnskabsmænd studerede omhyggeligt deres egenskaber og anvendelser. På det tidspunkt var dette nye videnskabsområde det førende forskningsområde for teoretikere, forskere og producenter. Efter toppen af interessen indtil 1950 faldt forskningen i kolloider markant. Det er interessant at bemærke, at siden den nylige fremkomst af mikroskoper med højere effekt og "nanoteknologier" (studiet af objekter af en vis lille skala), har der været en fornyet videnskabelig interesse for studiet af nye materialer.
Mere om disse stoffer
Der er elementer, der observeres både i naturen og i kunstige opløsninger, der har kolloide egenskaber. For eksempel er mayonnaise, kosmetisk lotion og smøremidler typer af kunstige emulsioner, og mælk er en lignendeen blanding, der findes i naturen. Kolloidt skum omfatter flødeskum og barberskum, mens spiselige varer omfatter smør, skumfiduser og gelé. Ud over fødevarer findes disse stoffer i form af visse legeringer, maling, blæk, rengøringsmidler, insekticider, aerosoler, styrofoam og gummi. Selv smukke naturlige genstande som skyer, perler og opaler har kolloide egenskaber, fordi de har et andet stof jævnt fordelt gennem dem.
Opnåelse af kolloide blandinger
Ved at øge små molekyler til intervallet 1 til 1 mikrometer eller ved at reducere store partikler til samme størrelse. Kolloide stoffer kan opnås. Yderligere produktion afhænger af typen af grundstoffer, der anvendes i de dispergerede og kontinuerte faser. Kolloider opfører sig anderledes end almindelige væsker. Og dette observeres i transport og fysisk-kemiske egenskaber. For eksempel kan en membran tillade en ægte opløsning med faste molekyler knyttet til flydende molekyler at passere gennem den. Hvorimod et kolloidt stof, som har et fast stof spredt gennem en væske, vil blive strakt af membranen. Fordelingens paritet er ensartet indtil punktet for mikroskopisk lighed i mellemrummet over hele det andet element.
Ægte løsninger
Kolloid dispersion er repræsenteret som en homogen blanding. Elementet består af to systemer: kontinuert og dispergeret fase. Dette indikerer, at denne sag er relateret tilsande løsninger, fordi de er direkte relateret til ovenstående blanding, bestående af flere stoffer. I et kolloid har den anden struktur af bittesmå partikler eller dråber, som er jævnt fordelt i den første. Fra 1 nm til 100 nm er størrelsen, der udgør den dispergerede fase, eller rettere partiklerne, i mindst én dimension. I dette interval er den dispergerede fase homogene blandinger med de angivne størrelser, vi kan nævne omtrentlige elementer, der passer til beskrivelsen: kolloide aerosoler, emulsioner, skum, hydrosoler. Væsentligt påvirket af overfladens kemiske sammensætning er de partikler eller dråber, der er til stede i de pågældende formuleringer.
Kolloidløsninger og systemer
Man bør tage højde for, at størrelsen af den spredte fase er en svær at måle variabel i systemet. Løsninger er nogle gange kendetegnet ved deres egne egenskaber. For at gøre det lettere at opfatte indikatorerne for sammensætningerne ligner kolloider dem og ser næsten ens ud. For eksempel hvis det har en væskedispergeret, fast form. Som et resultat vil partikler ikke passere gennem membranen. Mens andre komponenter som opløste ioner eller molekyler er i stand til at passere gennem det. Hvis det er lettere at analysere, viser det sig, at de opløste komponenter passerer gennem membranen, og med den betragtede fase kan kolloide partikler ikke.
Farveegenskabernes udseende og forsvinden
På grund af Tyndall-effekten er nogle af disse stoffer gennemskinnelige. I elementets struktur er det spredning af lys. Andre systemer og formuleringer følger mednogle nuancer eller endda være uigennemsigtige, med en bestemt farve, selvom nogle ikke er lyse. Mange velkendte stoffer, herunder smør, mælk, fløde, aerosoler (tåge, smog, røg), asf alt, maling, maling, lim og havskum, er kolloider. Dette studieområde blev introduceret i 1861 af den skotske videnskabsmand Thomas Graham. I nogle tilfælde kan et kolloid betragtes som en homogen (ikke heterogen) blanding. Dette skyldes, at sondringen mellem "opløst" og "granulært" stof nogle gange kan være et spørgsmål om tilgang.
Hydrokolloidtyper af stoffer
Denne komponent er defineret som et kolloidt system, hvori partikler er spredt i vand. Hydrokolloide elementer, afhængigt af mængden af væske, kan antage forskellige tilstande, for eksempel en gel eller en sol. De er irreversible (enkeltkomponent) eller reversible. For eksempel agar, den anden type hydrokolloid. Kan eksistere i gel- og soltilstande og veksle mellem tilstande med varme tilføjet eller fjernet.
Mange hydrokolloider stammer fra naturlige kilder. For eksempel udvindes carrageenan fra alger, gelatine er fra kvægfedt, og pektin er fra citrusskal og æblerester. Hydrokolloider bruges i fødevarer hovedsageligt for at påvirke tekstur eller viskositet (sovs). Bruges også til hudpleje eller som helbredende middel efter skade.
Væsentlige egenskaber ved kolloide systemer
Fra denne information kan det ses, at kolloide systemer er en undersektion af den spredte sfære. De kan til gengæld være løsninger (sols)eller geler (gelé). Førstnævnte er i de fleste tilfælde skabt på basis af levende kemi. Sidstnævnte dannes under de sedimenter, der opstår under koaguleringen af solerne. Opløsninger kan være vandige med organiske stoffer, med svage eller stærke elektrolytter. Partikelstørrelserne af den dispergerede fase af kolloider er fra 100 til 1 nm. De kan ikke ses med det blotte øje. Som et resultat af bundfældning er fasen og mediet svære at adskille.
Klassificering efter typer af partikler i den dispergerede fase
Multimolekylære kolloider. Når atomer eller mindre molekyler af stoffer (med en diameter på mindre end 1 nm) i opløsning kombineres for at danne partikler af lignende størrelse. I disse soler er den dispergerede fase en struktur, der består af aggregater af atomer eller molekyler med en molekylstørrelse på mindre end 1 nm. For eksempel guld og svovl. I disse kolloider holdes partikler sammen af van der Waals-kræfter. De har norm alt en lyofil karakter. Dette betyder betydelig partikelinteraktion.
Kolloider med høj molekylvægt. Det er stoffer, der har store molekyler (såkaldte makromolekyler), som ved opløsning danner en vis diameter. Sådanne stoffer kaldes makromolekylære kolloider. Disse dispergerede fasedannende elementer er typisk polymerer med meget høje molekylvægte. Naturlige makromolekyler er stivelse, cellulose, proteiner, enzymer, gelatine osv. De kunstige omfatter syntetiske polymerer som nylon, polyethylen, plast, polystyren osv.e. De er norm alt lyofobiske, hvilket i dette tilfælde betyder partiklernes svage interaktion.
Associerede kolloider. Det er stoffer, der, når de er opløst i et medium, opfører sig som normale elektrolytter i lav koncentration. Men de er kolloide partikler med en større enzymatisk komponent af komponenterne på grund af dannelsen af aggregerede elementer. De således dannede aggregatpartikler kaldes miceller. Deres molekyler indeholder både lyofile og lyofobe grupper.
Miceller. De er klyngede eller aggregerede partikler dannet ved association af et kolloid i opløsning. Almindelige eksempler er sæber og rengøringsmidler. Dannelsen sker over en vis Kraft-temperatur og over en vis kritisk micelliseringskoncentration. De er i stand til at danne ioner. Miceller kan indeholde op til 100 molekyler eller mere, for eksempel er natriumstearat et typisk eksempel. Når det opløses i vand, frigiver det ioner.
