Huvudämnet för den här artikeln kommer att vara en kolloidal partikel. Här kommer vi att överväga konceptet kolloidal lösning och miceller. Och bekanta dig också med de viktigaste arternas mångfald av partiklar relaterade till kolloidala. Låt oss uppehålla oss var för sig vid de olika egenskaperna hos termen som studeras, några individuella begrepp och mycket mer.
Introduktion
Begreppet kolloidal partikel är nära relaterat till olika lösningar. Tillsammans kan de bilda en mängd olika mikroheterogena och dispergerade system. Partiklarna som bildar sådana system varierar vanligtvis i storlek från 1 till 100 mikron. Förutom närvaron av en yta med tydligt separerade gränser mellan det dispergerade mediet och fasen, kännetecknas kolloidala partiklar av egenskapen låg stabilitet, och själva lösningarna kan inte bildas spontant. Närvaron av en stor variation i strukturen av den inre strukturen och storlekarna orsakar skapandet av ett stort antal metoder för att erhålla partiklar.
Konceptet med ett kolloid alt system
I kolloidala lösningar, partiklar i alla derasaggregat bildar system av spridd typ, som ligger mellan lösningar, som definieras som sanna och grova. I dessa lösningar har droppar, partiklar och till och med bubblor som bildar den dispergerade fasen storlekar från en till tusen nm. De är fördelade i det dispergerade mediets tjocklek, som regel kontinuerligt, och skiljer sig från det ursprungliga systemet i sammansättning och/eller aggregationstillstånd. För att bättre förstå innebörden av en sådan terminologisk enhet är det bättre att betrakta den mot bakgrunden av de system den bildar.
Definiera egenskaper
Bland egenskaperna hos kolloidala lösningar kan de viktigaste bestämmas:
- Formande partiklar stör inte ljusets passage.
- Transparenta kolloider har förmågan att sprida ljusstrålar. Detta fenomen kallas Tyndall-effekten.
- Laddningen av en kolloidal partikel är densamma för dispergerade system, vilket gör att de inte kan förekomma i lösning. I Brownsk rörelse kan inte dispergerade partiklar fällas ut, vilket beror på att de upprätthålls i ett flygtillstånd.
Huvudtyper
Grundläggande klassificeringsenheter för kolloidala lösningar:
- En suspension av fasta partiklar i gaser kallas rök.
- En suspension av flytande partiklar i gaser kallas dimma.
- Från små partiklar av fast eller flytande typ, suspenderade i ett gasmedium, bildas en aerosol.
- En gassuspension i vätskor eller fasta ämnen kallas skum.
- Emulsion är en flytande suspension i en vätska.
- Sol är ett spritt systemultramikroheterogen typ.
- Gel är en suspension av 2 komponenter. Den första skapar ett tredimensionellt ramverk, vars tomrum kommer att fyllas med olika lösningsmedel med låg molekylvikt.
- En suspension av partiklar av fast typ i vätskor kallas en suspension.
I alla dessa kolloidala system kan partikelstorlekarna variera mycket beroende på deras ursprungstyp och aggregationstillstånd. Men trots ett så extremt varierat antal system med olika strukturer är de alla kolloidala.
Artmångfald av partiklar
Primära partiklar med kolloidala dimensioner delas in i följande typer beroende på typen av inre struktur:
- Suspensoids. De kallas också irreversibla kolloider, som inte kan existera på egen hand under långa perioder.
- Micellär-typ kolloider, eller, som de också kallas, semi-kolloider.
- Reversibel typ av kolloider (molekylära).
Processerna för bildandet av dessa strukturer är mycket olika, vilket komplicerar processen att förstå dem på en detaljerad nivå, på kemi- och fysiknivå. Kolloidala partiklar, av vilka dessa typer av lösningar bildas, har extremt olika former och villkor för processen att bilda ett integrerat system.
Bestämning av suspensoider
Suspensoider är lösningar med metallelement och deras variationer i form av oxid, hydroxid, sulfid och andra s alter.
Allade ingående partiklarna i de tidigare nämnda ämnena har ett molekylärt eller joniskt kristallgitter. De bildar en fas av en dispergerad typ av substans - en suspensoid.
En utmärkande egenskap som gör det möjligt att skilja dem från suspensioner är närvaron av ett högre spridningsindex. Men de är sammanlänkade av avsaknaden av en stabiliseringsmekanism för spridning.
Suspensoidernas irreversibilitet förklaras av det faktum att sedimentet i processen för deras ångning inte tillåter en person att få sols igen genom att skapa kontakt mellan själva sedimentet och det dispergerade mediet. Alla suspensoider är lyofoba. I sådana lösningar kallas kolloidala partiklar relaterade till metaller och s altderivat som har krossats eller kondenserats.
Produktionsmetoden skiljer sig inte från de två sätt som spridningssystem alltid skapas på:
- Erhållning genom dispergering (slipning av stora kroppar).
- Metoden för kondensation av joniska och molekylärt lösta ämnen.
Bestämning av micellära kolloider
Micellära kolloider kallas också semi-kolloider. Partiklarna från vilka de skapas kan uppstå om det finns en tillräcklig koncentrationsnivå av molekyler av amfifil typ. Sådana molekyler kan endast bilda ämnen med låg molekylvikt genom att associera dem till ett aggregat av en molekyl - en micell.
Molekyler av amfifil natur är strukturer som består av en kolväteradikal med parametrar och egenskaper som liknar ett opolärt lösningsmedel och en hydrofil grupp, somäven kallad polar.
Miceller är specifika agglomerationer av regelbundet åtskilda molekyler som hålls samman huvudsakligen genom användning av dispersiva krafter. Miceller bildas till exempel i vattenlösningar av tvättmedel.
Bestämning av molekylära kolloider
Molekylära kolloider är högmolekylära föreningar av både naturligt och syntetiskt ursprung. Molekylvikten kan variera från 10 000 till flera miljoner. Molekylära fragment av sådana ämnen har storleken på en kolloidal partikel. Molekylerna i sig kallas makromolekyler.
Föreningar av en makromolekylär typ som är föremål för utspädning kallas sanna, homogena. De börjar, i fallet med extrem utspädning, lyda den allmänna serien av lagar för utspädda formuleringar.
Att få kolloidala lösningar av molekylär typ är en ganska enkel uppgift. Det räcker att torrsubstansen och motsvarande lösningsmedel kommer i kontakt.
Den opolära formen av makromolekyler kan lösas upp i kolväten, medan den polära formen kan lösas upp i polära lösningsmedel. Ett exempel på det senare är upplösningen av olika proteiner i en lösning av vatten och s alt.
Reversibla dessa ämnen kallas på grund av det faktum att om de utsätts för avdunstning med tillsats av nya delar av torra rester får molekylära kolloidala partiklar att ta formen av en lösning. Processen för deras upplösning måste gå igenom ett skede där den sväller. Det är en karakteristisk egenskap som skiljer molekylära kolloider, påmot bakgrund av andra system som diskuterats ovan.
I svällningsprocessen tränger molekylerna som bildar lösningsmedlet in i polymerens fasta tjocklek och trycker därigenom isär makromolekylerna. De senare, på grund av sin stora storlek, börjar långsamt diffundera in i lösningar. Externt kan detta observeras med en ökning av polymerernas volymetriska värde.
Micelle-enhet
Miceller i det kolloidala systemet och deras struktur blir lättare att studera om vi tar hänsyn till formningsprocessen. Låt oss ta en AgI-partikel som exempel. I detta fall kommer partiklar av kolloidal typ att bildas under följande reaktion:
AgNO3+KI à AgI↓+KNO3
Molekyler av silverjodid (AgI) bildar praktiskt taget olösliga partiklar, inuti vilka kristallgittret kommer att bildas av silverkatjoner och jodanjoner.
De resulterande partiklarna har initi alt en amorf struktur, men sedan, när de gradvis kristalliserar, får de en permanent utseendestruktur.
Om du tar AgNO3 och KI i sina respektive motsvarigheter, kommer kristallina partiklar att växa och nå betydande storlekar, överstiga till och med storleken på själva kolloidala partikeln, och sedan snabbt nederbörd.
Om du tar ett av ämnena i överskott kan du på konstgjord väg göra en stabilisator av det, som kommer att rapportera om stabiliteten hos kolloidala partiklar av silverjodid. Vid överdriven AgNO3lösningen kommer att innehålla fler positiva silverjoner och NO3-. Det är viktigt att veta att processen för bildning av AgI-kristallgitter följer Panet-Fajans regel. Därför kan den fortsätta endast i närvaro av joner som utgör detta ämne, som i denna lösning representeras av silverkatjoner (Ag+).
Positiva Argentum-joner kommer att fortsätta att fullbordas på nivån för bildandet av kärnans kristallgitter, som är fast inkluderat i micellstrukturen och kommunicerar den elektriska potentialen. Det är av denna anledning som de joner som används för att slutföra konstruktionen av kärngittret kallas potentialbestämmande joner. Under bildandet av en kolloidal partikel - miceller - finns det andra egenskaper som bestämmer ett eller annat förlopp i processen. Men allt övervägdes här med ett exempel med omnämnande av de viktigaste elementen.
Några koncept
Begreppet kolloidal partikel är nära besläktat med adsorptionsskiktet, som bildas samtidigt med joner av en potentialbestämmande typ, under adsorptionen av den totala mängden motjoner.
En granulat är en struktur som bildas av en kärna och ett adsorptionsskikt. Den har en elektrisk potential av samma tecken som E-potentialen, men dess värde kommer att vara mindre och beror på det initiala värdet av motjoner i adsorptionsskiktet.
Koagulering av kolloidala partiklar är en process som kallas koagulering. I dispergerade system leder det till bildandet av små partiklarstörre. Processen kännetecknas av kohesion mellan små strukturella komponenter för att bilda koagulativa strukturer.
