Ciri-ciri keadaan koloid

Luas permukaan fasa sentuhan mungkin makroskopik. Ketebalan permukaan antara muka adalah kira-kira 0.5-2 nm, oleh itu zarah koloid mestilah sekurang-kurangnya dua kali ketebalan lapisan permukaan. Oleh itu, had bawah saiz zarah koloid ialah 1 nm, had atas ialah 100 nm. Zarah koloid boleh menjadi tiga dimensi jika semua dimensi adalah dari urutan kehalusan koloid, dua dimensi (lamellar) dengan dua dimensi tertib ini, atau satu dimensi (seperti benang) apabila satu dimensi adalah koloid kehalusan.

Sistem penyebaran

Ia adalah sistem yang mengandungi medium penyebaran dan bahan tersebar. Kita boleh membahagikannya kepada beberapa jenis:

1. jika bahan terabur ialah satu set zarah yang sama saiz – ia adalah monodisperse,
2. apabila zarah bahan terdispersi mempunyai saiz yang berbeza – ia adalah polydisperse,
3. zarah bahan terabur mempunyai bentuk yang sama (contohnya rod, bola, lamela) – monomorfik,
4. jika zarah bahan terpencar mempunyai bentuk yang berbeza – pelbagai bentuk.

Sistem koloid

Fasa tersebar (dispersi) hadir dalam jumlah yang kecil berbanding dengan jumlah fasa kedua, yang membentuk medium penyebaran berterusan. Fasa berterusan (cth pelarut) dipanggil medium penyebaran. Fasa tersebar dibentuk oleh komponen kedua. Zarah koloid terkandung di antara sistem dengan pemecahan molekul (cth larutan) atau pemecahan mekanikal (suspensi). Kedua-dua fasa serakan dan serakan boleh wujud dalam mana-mana keadaan pengagregatan. Salah satu syarat asas untuk penstabilan kebanyakan sistem koloid ialah cas elektrik zarah fasa tersebar. Pada permukaan setiap zarah terdapat lapisan elektrik yang dipanggil, iaitu:

• lapisan pegun yang diperbuat daripada ion dan dipol yang terserap kuat, secara langsung pada permukaan zarah koloid,
• lapisan resapan di mana ion dan dipol disusun mengikut cara tertentu, tetapi terletak pada jarak tertentu dari permukaan zarah, kurang terikat kepadanya dan boleh mengubah kedudukannya.

Hasil daripada susunan ion dan dipol sedemikian, beza keupayaan tercipta pada antara muka antara zarah koloid dan medium penyebaran. Peneutralan cas elektrik koloid selalunya membawa kepada kemusnahan keadaan koloid dengan pemisahan fasa tersebar dalam bentuk kelompok yang lebih besar, yang dipanggil pembekuan.

Mendapatkan koloid

Banyak bahan boleh ditukar kepada keadaan pemecahan koloid dengan menggunakan medium penyebaran, suhu dan teknik kerja yang sesuai. Ia boleh diperolehi dalam proses penyebaran (pemecahan) sistem makroskopik atau dalam proses pemeluwapan atom, ion atau molekul menjadi agregat (zarah terkumpul) dengan saiz tertentu. Kaedah asas dibahagikan kepada kaedah penyebaran dan pemeluwapan.

1. Kaedah penyebaran: pengisaran mekanikal (pengisaran), penyebaran elektrik, pengabusan ultrasonik, pengabusan haba, pembubaran koloid, proses peptisasi. Pemecahan ialah kerja menentang kuasa yang bersatu padu.

Pemilihan kaedah bergantung kepada keadaan pengagregatan medium penyebaran dan bahan tersebar. Dalam kes bahan makromolekul, cukup untuk melarutkan bahan dalam pelarut yang sesuai (cth polistirena dalam benzena ). Jika medium serakan ialah cecair organik, pengisaran hendaklah dijalankan dengan penambahan asid organik yang lebih tinggi.

2. Dalam proses pemeluwapan, atom, ion atau zarah dibentuk menjadi agregat dengan saiz yang lebih besar. Pemeluwapan dalam larutan dikaitkan dengan perjalanan tindak balas kimia atau dengan fenomena fizikal tertentu, dan ini biasanya kaedah yang terdiri daripada mengurangkan keterlarutan, pengurangan, pengoksidaan, tindak balas pertukaran, pempolimeran , hidrolisis. Dalam tindak balas kimia, zarah dibentuk oleh ikatan logam, ionik atau kovalen, dan dalam proses fizikal, oleh daya antara molekul.

Contohnya ialah tindak balas pengurangan larutan garam logam mulia, di mana hidrosol logam ini diperolehi. Agen pengurangan mungkinhidrogen peroksida , formaldehid, hidrazin dan garam ferik. Hidrazol emas, perak dan platinum diperoleh melalui pengurangan kimia. Atom logam yang dipisahkan bergabung menjadi kelompok atom dengan saiz koloid.

Pembahagian koloid

1. Mengambil kira cara ia masuk ke dalam keadaan koloid:
   1. bersekutu – secara spontan berubah menjadi keadaan koloid,
   2. penyebaran – dicipta oleh pemecahan paksa bahan yang tersebar.
2. Mengambil kira keadaan perkara:
   1. aerosol – medium penyebaran ialah gas; contohnya: kabut, habuk,
   2. sol, larutan koloid – medium penyebaran ialah cecair, contohnya: buih, susu,
   3. pirosol – medium penyebaran adalah pepejal; contohnya batu apung, mutiara fosfor.
3. Mengambil kira morfologi:
   1. isometrik, di mana ketiga-tiga dimensi (panjang, lebar, tinggi) adalah sama; contohnya: bola, kiub,
   2. anisometric, di mana dimensi berbeza antara satu sama lain; contohnya, rod, pinggan.
4. Dengan mengambil kira pertalian zarah koloid dengan pelarut:
   1. lyophilic – mempunyai pertalian tinggi kepada pelarut, ketahanan tinggi,
   2. lyophobic – mempunyai pertalian rendah dengan pelarut.

Contoh koloid

Emulsi – sistem koloid di mana kedua-dua medium serakan dan bahan tersebar berada dalam keadaan cair. Cecair tidak bercampur antara satu sama lain, tetapi satu tersebar di dalam yang lain dalam bentuk titisan kecil. Lazimnya, air adalah satu fasa dan satu lagi adalah fasa minyak yang dipanggil. Dengan mengambil kira nisbah struktur dan isipadu fasa, emulsi boleh dibahagikan kepada sistem air-dalam-minyak w/o, di mana fasa serakan ialah minyak, dan fasa serakan ialah air dan, secara analog, minyak-dalam-air. o/w. Aerosol diperoleh dengan menyebarkan pepejal (wasap) atau cecair (kabus) dalam gas. Asap adalah hasil daripada pemecahan pepejal dalam gas, juga hasil daripada tindak balas kimia, contohnya NH ₃ + HCl -> NH ₄ Cl. Kabus adalah hasil daripada pemeluwapan cecair dalam wap supertepu. Contoh saiz zarah 10 – 1000 Å (Angstrom), cth asap tembakau 2 – 10 Å, titisan dalam awan 40 – 100 Å. Buih diperoleh dengan menyebarkan bahan gas dalam cecair. Zarah gas dipisahkan oleh lapisan nipis cecair, yang membentuk rangka buih. Ketahanan bergantung pada pengukuhan membran yang memisahkan zarah gas dengan filem nipis surfaktan . Pembentukan buih, saiz zarah gas yang tersebar dan ketahanannya adalah sangat penting dalam proses pengayaan bijih – pengapungan . Surfaktan yang ditambahkan pada ampaian air bijih yang dikisar halus membentuk zarah halus buih dengan udara yang disuntik, yang, berinteraksi secara selektif dengan bijih, memisahkannya daripada gangue (batu buangan).