Die hoofonderwerp van hierdie artikel sal 'n kolloïdale deeltjie wees. Hier sal ons die konsep van kolloïdale oplossing en micelle oorweeg. En maak ook kennis met die belangrikste spesiediversiteit van deeltjies wat verband hou met kolloïdale. Laat ons afsonderlik stilstaan by die verskillende kenmerke van die term wat bestudeer word, enkele individuele konsepte en nog baie meer.
Inleiding
Die konsep van 'n kolloïdale deeltjie is nou verwant aan verskeie oplossings. Saam kan hulle 'n verskeidenheid mikroheterogene en verspreide sisteme vorm. Die deeltjies wat sulke stelsels vorm, wissel gewoonlik in grootte van een tot honderd mikron. Benewens die teenwoordigheid van 'n oppervlak met duidelik geskeide grense tussen die verspreide medium en die fase, word kolloïdale deeltjies gekenmerk deur die eienskap van lae stabiliteit, en die oplossings self kan nie spontaan vorm nie. Die teenwoordigheid van 'n wye verskeidenheid in die struktuur van die interne struktuur en groottes veroorsaak die skepping van 'n groot aantal metodes vir die verkryging van deeltjies.
Die konsep van 'n kolloïdale stelsel
In kolloïdale oplossings, deeltjies in al hulaggregate vorm sisteme van 'n verspreide tipe, wat intermediêr is tussen oplossings, wat as waar en grof gedefinieer word. In hierdie oplossings het druppels, deeltjies en selfs borrels wat die verspreide fase vorm, groottes van een tot duisend nm. Hulle is versprei in die dikte van die verspreide medium, as 'n reël, kontinu, en verskil van die oorspronklike sisteem in samestelling en/of toestand van aggregasie. Om die betekenis van so 'n terminologiese eenheid beter te verstaan, is dit beter om dit te oorweeg teen die agtergrond van die sisteme wat dit vorm.
Definieer eienskappe
Onder die eienskappe van kolloïdale oplossings kan die belangrikstes bepaal word:
- Vormende deeltjies belemmer nie die deurgang van lig nie.
- Deursigtige kolloïede het die vermoë om ligstrale te verstrooi. Hierdie verskynsel word die Tyndall-effek genoem.
- Die lading van 'n kolloïdale deeltjie is dieselfde vir verspreide sisteme, as gevolg waarvan hulle nie in oplossing kan voorkom nie. In Brownse beweging kan verspreide deeltjies nie presipiteer nie, wat te wyte is aan hul instandhouding in 'n toestand van vlug.
Hooftipes
Basiese klassifikasie-eenhede van kolloïdale oplossings:
- 'n Suspensie van vaste deeltjies in gasse word rook genoem.
- 'n Suspensie van vloeibare deeltjies in gasse word mis genoem.
- Uit klein deeltjies van 'n vaste of vloeibare tipe, gesuspendeer in 'n gasmedium, word 'n aërosol gevorm.
- 'n Gassuspensie in vloeistowwe of vaste stowwe word skuim genoem.
- Emulsie is 'n vloeibare suspensie in 'n vloeistof.
- Sol is 'n verspreide stelselultramikroheterogene tipe.
- Gel is 'n suspensie van 2 komponente. Die eerste skep 'n driedimensionele raamwerk, waarvan die leemtes gevul sal word met verskeie lae molekulêre gewig oplosmiddels.
- 'n Suspensie van vastestof-tipe deeltjies in vloeistowwe word 'n suspensie genoem.
In al hierdie kolloïdale stelsels kan deeltjiegroottes grootliks verskil na gelang van hul aard van oorsprong en toestand van aggregasie. Maar selfs ten spyte van so 'n uiters uiteenlopende aantal stelsels met verskillende strukture, is hulle almal kolloïdale.
Spesiesdiversiteit van deeltjies
Primêre deeltjies met kolloïdale afmetings word volgens die tipe interne struktuur in die volgende tipes verdeel:
- suspensoïede. Hulle word ook onomkeerbare kolloïede genoem, wat vir lang tydperke nie op hul eie kan bestaan nie.
- Misel-tipe kolloïede, of, soos hulle ook genoem word, semi-kolloïede.
- Omkeerbare tipe kolloïede (molekulêr).
Die prosesse van vorming van hierdie strukture verskil baie, wat die proses om hulle op 'n gedetailleerde vlak, op die vlak van chemie en fisika te verstaan, bemoeilik. Kolloïdale deeltjies, waaruit hierdie tipe oplossings gevorm word, het uiters verskillende vorms en toestande vir die proses van vorming van 'n integrale sisteem.
Bepaling van suspensoïede
Suspensoïede is oplossings met metaalelemente en hul variasies in die vorm van oksied, hidroksied, sulfied en ander soute.
Almaldie samestellende deeltjies van die voorgenoemde stowwe het 'n molekulêre of ioniese kristalrooster. Hulle vorm 'n fase van 'n verspreide tipe stof - 'n suspensoïed.
'n Kenmerkende kenmerk wat dit moontlik maak om hulle van skorsings te onderskei, is die teenwoordigheid van 'n hoër verspreidingsindeks. Maar hulle is onderling verbind deur die gebrek aan 'n stabiliseringsmeganisme vir verspreiding.
Die onomkeerbaarheid van suspensoïede word verklaar deur die feit dat die sediment van die proses van hul stoom nie 'n persoon toelaat om weer sols te kry deur kontak tussen die sediment self en die verspreide medium te skep nie. Alle suspensoïede is lyofobies. In sulke oplossings word kolloïdale deeltjies genoem wat verband hou met metale en soutderivate wat vergruis of gekondenseer is.
Die produksiemetode verskil nie van die twee maniere waarop verspreide stelsels altyd geskep word nie:
- Verkry deur verspreiding (maal van groot liggame).
- Die metode van kondensasie van ioniese en molekulêr opgeloste stowwe.
Bepaling van micellêre kolloïede
Micellêre kolloïede word ook na verwys as semi-kolloïede. Die deeltjies waaruit hulle geskep word, kan ontstaan as daar 'n voldoende vlak van konsentrasie van amfifiele tipe molekules is. Sulke molekules kan slegs lae molekulêre gewig stowwe vorm deur hulle te assosieer in 'n aggregaat van 'n molekule - 'n misel.
Molekules van amfifiliese aard is strukture wat bestaan uit 'n koolwaterstofradikaal met parameters en eienskappe soortgelyk aan 'n nie-polêre oplosmiddel en 'n hidrofiliese groep, watook genoem polêr.
Miselle is spesifieke agglomerasies van molekules wat gereeld gespasieer is wat hoofsaaklik bymekaar gehou word deur die gebruik van dispersiewe kragte. Miselle word byvoorbeeld gevorm in waterige oplossings van skoonmaakmiddels.
Bepaling van molekulêre kolloïede
Molekulêre kolloïede is hoë-molekulêre verbindings van beide natuurlike en sintetiese oorsprong. Die molekulêre gewig kan wissel van 10 000 tot etlike miljoene. Molekulêre fragmente van sulke stowwe het die grootte van 'n kolloïdale deeltjie. Die molekules self word makromolekules genoem.
Verbindings van 'n makromolekulêre tipe wat aan verdunning onderworpe is, word waar, homogeen genoem. Hulle, in die geval van uiterste verdunning, begin om die algemene reeks wette vir verdunde formulerings te gehoorsaam.
Om kolloïdale oplossings van die molekulêre tipe te kry is 'n redelik eenvoudige taak. Dit is genoeg om die droë stof en die ooreenstemmende oplosmiddel in aanraking te laat kom.
Die nie-polêre vorm van makromolekules kan in koolwaterstowwe oplos, terwyl die polêre vorm in polêre oplosmiddels kan oplos. 'n Voorbeeld van laasgenoemde is die oplos van verskeie proteïene in 'n oplossing van water en sout.
Omkeerbaar hierdie stowwe word genoem as gevolg van die feit dat die onderwerping van hulle aan verdamping met die byvoeging van nuwe gedeeltes droë residue veroorsaak dat molekulêre kolloïdale deeltjies die vorm van 'n oplossing aanneem. Die proses van hul ontbinding moet deur 'n stadium gaan waarin dit swel. Dit is 'n kenmerkende kenmerk wat molekulêre kolloïede onderskei, opteen die agtergrond van ander stelsels wat hierbo bespreek is.
In die proses van swel, dring die molekules wat die oplosmiddel vorm in die vaste stofdikte van die polimeer in en stoot daardeur die makromolekules uitmekaar. Laasgenoemde begin, as gevolg van hul groot grootte, stadig in oplossings diffundeer. Ekstern kan dit waargeneem word met 'n toename in die volumetriese waarde van polimere.
Micelle-toestel
Miselle van die kolloïdale stelsel en hul struktuur sal makliker wees om te bestudeer as ons die vormingsproses in ag neem. Kom ons neem 'n AgI-deeltjie as 'n voorbeeld. In hierdie geval sal deeltjies van 'n kolloïdale tipe tydens die volgende reaksie gevorm word:
AgNO3+KI à AgI↓+KNO3
Molekules silwerjodied (AgI) vorm feitlik onoplosbare deeltjies, waarbinne die kristalrooster deur silwerkatione en jodiumanione gevorm sal word.
Die resulterende deeltjies het aanvanklik 'n amorfe struktuur, maar dan, soos hulle geleidelik kristalliseer, kry hulle 'n permanente voorkomsstruktuur.
As jy AgNO3 en KI in hul onderskeie ekwivalente neem, sal kristallyne deeltjies groei en aansienlike groottes bereik, wat selfs die grootte van die kolloïdale deeltjie self oorskry, en dan vinnig neerslag.
As jy een van die stowwe in oormaat neem, kan jy kunsmatig 'n stabiliseerder daarvan maak, wat sal rapporteer oor die stabiliteit van kolloïdale deeltjies silwerjodied. In geval van oormatige AgNO3die oplossing sal meer positiewe silwerione en GEEN3- bevat. Dit is belangrik om te weet dat die proses van vorming van AgI-kristalroosters die Panet-Fajans-reël gehoorsaam. Daarom kan dit slegs voortgaan in die teenwoordigheid van ione waaruit hierdie stof bestaan, wat in hierdie oplossing voorgestel word deur silwerkatione (Ag+).
Positiewe Argentum-ione sal voortgaan om voltooi te word op die vlak van vorming van die kristalrooster van die kern, wat stewig ingesluit is in die miselstruktuur en die elektriese potensiaal kommunikeer. Dit is om hierdie rede dat die ione wat gebruik word om die konstruksie van die kernrooster te voltooi, potensiaal-bepalende ione genoem word. Tydens die vorming van 'n kolloïdale deeltjie - miselle - is daar ander kenmerke wat die een of ander verloop van die proses bepaal. Alles is egter hier oorweeg met behulp van 'n voorbeeld met die vermelding van die belangrikste elemente.
Sommige konsepte
Die term kolloïdale deeltjie is nou verwant aan die adsorpsielaag, wat gelyktydig met ione van 'n potensiaalbepalende tipe gevorm word, tydens die adsorpsie van die totale hoeveelheid teenione.
'n Korrel is 'n struktuur wat deur 'n kern en 'n adsorpsielaag gevorm word. Dit het 'n elektriese potensiaal van dieselfde teken as die E-potensiaal, maar die waarde daarvan sal kleiner wees en hang af van die aanvanklike waarde van teenione in die adsorpsielaag.
Koagulasie van kolloïdale deeltjies is 'n proses wat stolling genoem word. In verspreide stelsels lei dit tot die vorming van klein deeltjiesgroteres. Die proses word gekenmerk deur kohesie tussen klein strukturele komponente om koagulatiewe strukture te vorm.
