Czym są wszystkie żywe organizmy? Ze szkoły wiemy, że człowiek składa się na przykład z różnych tkanek, kości itp. Wiemy, że 80% (właściwie mniej) składa się z wody. Tak więc ludzie są w rzeczywistości dużymi chodzącymi roztworami koloidalnymi. Aby wiedzieć, jak najlepiej je leczyć, musisz dobrze zrozumieć, czym są te substancje. Dziedzina chemii zajmująca się badaniem koloidalnych substratów życia jest stosunkowo młoda, jednak w ostatnich latach zainteresowanie nią znacznie wzrosło.
Co to są koloidy?
Właściwie mówienie o substancjach koloidalnych nie jest całkowicie poprawne. Mówimy raczej o stanie koloidalnym substancji. Czym różni się od innych? Roztwory koloidalne to ta sama materia rozproszona, które wyróżniają się niskim stężeniem cząstek zawieszonych w roztworze (dlatego cząsteczki pojawiają się i mają duże i bardzo małe rozmiary. Tak małe, że nie można ich zobaczyć pod zwykłym mikroskopem. Roztwory są submikroskopowe.Ale to jeszcze nie są roztwory w pełnym tego słowa znaczeniu, bo też za roztwory uważa się tylko na poziomie molekularno-jonowym.Jednocześnie nie są to zawiesiny z emulsjami, które charakteryzują się układami rozproszonymi o dość dużych cząstkach Koloidy zajmują etap pośredni.
Klasyfikacja koloidów
Koloidy nie muszą być płynne, mogą być również w stanie stałym. Nazywa się je wtedy galaretkami lub żelami. Jednak w przeciwieństwie do nich nie mają wyraźnej granicy między różnymi stanami agregacji i mogą przechodzić z jednego stanu do drugiego, gdy zmieniają się czynniki zewnętrzne, takie jak temperatura.
Ponadto, w zależności od ośrodka rozproszonego, roztworami koloidalnymi mogą być hydrozole i hydrożele, jeśli zasadą jest woda, lub alkozole (jeśli zasadą jest alkohol), eterozole (eter) itp. Rozproszony ośrodek pirozoli jest rodzajem stopionego ciała, a kriozole, przeciwnie, są substancją niskotemperaturową.
Dla nas ważne jest bowiem to, że na rynku farmaceutycznym zaczęły pojawiać się pierwsze roztwory koloidalne, które są w stanie zrewolucjonizować medycynę, gdyż oddziałują na nasz organizm na jakościowo innym poziomie.
Główne możliwości farmaceutyków koloidalnych.
Wiemy już, że skład wszystkich narządów wewnętrznych organizmu człowieka to roztwory koloidalne. Oznacza to, że oddziaływanie dwóch substancji o identycznych właściwościach chemicznych zachodzi znacznie szybciej i praktycznie bez strat. Oznacza to, że biologicznie aktywne składniki leku natychmiast przenikają do 98% ludzkich tkanek i narządów właśnie ze względu na strukturalne podobieństwo kompozycji.
Z tego samego powodu koloidalne fitoformuły zaczynają wchłaniać się w jamie ustnej przez błonę śluzową. Przecież nasz organizm najpierw doprowadza zwykłe leki do stanu koloidalnego w przewodzie pokarmowym, a następnie je wchłania. Od razu proponują mu gotowe rozwiązanie. Oznacza to, że działanie leku następuje natychmiast.
Udoskonalenie dość skomplikowanych technologii wytwarzania koloidów umożliwiło umieszczenie w jednym roztworze zupełnie różnych składników, uzyskując wysoce skuteczne leki, które mogą kompleksowo działać na organizm, praktycznie bez skutków ubocznych (w końcu wątroba nie muszą cokolwiek przetworzyć, a nerki nie muszą tego wydalać).
Należą do nich innowacyjne leki nowosybirskiej (założonej na kampusie akademickim w 1996 roku) firmy Argo, której roztwory koloidalne są niemal unikalne. Opracowano już fitoformuły AngiOmega, Anti-Oxidant, ArthroComplex, Detox, GasteroComplex i inne biologicznie aktywne formuły, których wartość jest trudna do przecenienia.
Podstawowe właściwości
- Cząsteczki koloidalne nie zakłócają przejścia światła.
- W przezroczystych koloidach obserwuje się rozpraszanie wiązki światła (efekt Tyndalla).
- Zdyspergowane cząstki nie wytrącają się w wyniku ruchów Browna.
Główne rodzaje
- dym to zawiesina cząstek stałych w gazie.
- mgła to zawiesina cząstek cieczy w gazie.
- zawiesina - zawiesina cząstek stałych w cieczy.
- emulsja to roztwór cieczy w cieczy.
- pianka jest roztworem gazu w cieczy lub ciele stałym.
- żel - roztwór cieczy w ciele stałym.
- stop - roztwór ciała stałego w ciele stałym.
Układy koloidalne stosowane w analizie chemicznej
Spośród układów koloidalnych najważniejsze dla analizy chemicznej są hydrolaty- dwufazowe mikroheterogeniczne układy dyspersyjne, charakteryzujące się wyjątkowo dużą dyspersją, w których ośrodkiem dyspersyjnym jest woda, najczęściej stosowany rozpuszczalnik w praktyce analitycznej. Istnieje również organozole, w którym ośrodkiem dyspersyjnym są rozpuszczalniki niewodne (organiczne). W wyniku molekularnej adhezji cząstek fazy rozproszonej z zoli podczas ich koagulacji powstają żele. W tym przypadku nie następuje rozdział faz; innymi słowy, przejście zoli w żel nie jest przemianą fazową.
Podczas tworzenia żelu cały ośrodek dyspersyjny (np. woda w hydrozolu) jest trwale związany z powierzchnią cząstek fazy rozproszonej oraz w komórkach struktury przestrzennej żelu. Żele są w stanie z biegiem czasu odwracalnie przywrócić swoją strukturę przestrzenną, jednak po wyschnięciu ich struktura ulega zniszczeniu i tracą tę zdolność.
Właściwości koloidalne halogenków srebra
Analiza układów koloidalnych
Istnieje kilka metod analizy układów koloidalnych, do których należą metody chemiczne i fizykochemiczne: analiza z wykorzystaniem wskaźników adsorpcji; metody oparte na pomiarze rozproszenia światła przechodzącego (nefelometria i turbidymetria); metody oparte na pomiarze szybkości sedymentacji.
Zobacz też
Spinki do mankietów
| Termodynamiczne stany materii | |
|---|---|
| Fizyka: Stała plazma w stanie ciekłym | |
| Solidny | |
| Płyn | Płyny Elektrolity topią się |
| Gaz | Gazy Parowe |
| Osocze | Plazma kwarkowo-gluonowa |
| Punkty przejściowe | |
| Fazy termodynamiczne ciecz kwantowa |
|
| Systemy rozproszone | |
| Zobacz też | |
Fundacja Wikimedia. 2010.
Zobacz, jakie „Koloidy” znajdują się w innych słownikach:
KOLOIDY- KOLOIDY, CHEMIA KOLOIDÓW. Koloidy (od greckiego kleju ko 11a, żelatyna) – tak Graham nazwał grupę substancji, których typowymi przedstawicielami są żelatyna lub guma arabska. Chemia koloidalna to najmłodsza chemia... ... Wielka encyklopedia medyczna
Rozpuszczalna substancja stała, która nie krystalizuje, w przeciwieństwie do krystaloidu. Słownik słów obcych zawartych w języku rosyjskim. Chudinov A.N., 1910. KOLOIDY to substancje niekrystalizujące, które nawet w postaci rozpuszczonej nie... ... Słownik obcych słów języka rosyjskiego
Wielki słownik encyklopedyczny
Koloidy- [gr. ko Na klej + widok eidos], układy koloidalne, koncepcja odnosi się do stanu silnie rozproszonego, ultraheterogenicznego, w którym znaczna liczba cząsteczek łączy się w agregaty dyspersyjne o wielkości 0,1 100 nm, równomiernie rozmieszczone w ... ... Encyklopedia terminów, definicji i objaśnień materiałów budowlanych
Podobnie jak układy koloidalne. * * * KOLOIDY KOLOIDY, tożsame z układami koloidalnymi (patrz UKŁADY KOLOIDALNE) ... słownik encyklopedyczny
Koloidy- cząstki mniejsze niż 0,0001 0,0002 mm (patrz koloidy glebowe) ... Słownik wyjaśniający nauk o glebie
- (z greckiego kleju kólla i widoku éidos) to samo, co układy rozproszone koloidalnie lub układy koloidalne ... Wielka encyklopedia radziecka
Ciała, które wykazują szereg wspólnych i na tyle ważnych cech, że można je wyizolować w specjalny stan koloidalny. Stan ten wydaje się łączyć właściwości ciał stałych i cieczy. Typowa forma K. forma galaretki, łatwa... ... Słownik encyklopedyczny F.A. Brockhausa i I.A. Efrona
Zobacz Układy koloidalne... Wielki encyklopedyczny słownik politechniczny
Podobnie jak układy koloidalne... Naturalna nauka. słownik encyklopedyczny
Książki
- Podstawy fizyki ośrodków częściowo uporządkowanych: ciekłe kryształy, koloidy, frakcje, Clement Maurice, Oleg Dmitriewicz Ławrentowicz, Systematycznie i przejrzyście przedstawiono jeden z aktualnych trendów w rozwoju współczesnej nauki - fizykę ośrodków częściowo uporządkowanych, łatwo poddawanych zmiany pod wpływem stosunkowo... Kategoria:
Cząstki koloidalne.
Roztwory koloidalne
Roztwory koloidalne nazywane są mikroheterogenicznymi układami dyspersyjnymi z cząstkami o wielkości od 1 do 100 mikronów. Charakteryzują się nie tylko obecnością granicy faz pomiędzy fazą rozproszoną a ośrodkiem dyspersyjnym (czyli pomiędzy cząstkami substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika), ale także niską stabilnością. Roztwory koloidalne nie tworzą się samoistnie.
Rodzaje cząstek koloidalnych
Cząstki o rozmiarach koloidalnych mogą mieć różną budowę wewnętrzną, co w istotny sposób wpływa zarówno na sposoby otrzymywania roztworów koloidalnych, jak i na ich właściwości.
Wyróżnia się trzy typy budowy wewnętrznej cząstek pierwotnych o rozmiarach koloidalnych.
1. Suspensoidy (lub nieodwracalne koloidy),
2. Koloidy micelarne(lub koloidy asocjacyjne),
3. Koloidy molekularne(odwracalne koloidy).
Suspensoidy
Tak nazywają się koloidalne roztwory metali, ich tlenków, wodorotlenków, siarczków i innych soli.
Fazę rozproszoną zawiesin stanowią najmniejsze cząstki wymienionych substancji posiadające molekularne lub jonowe sieci krystaliczne.
Różnią się od zawiesin wyższą dyspersją.
Suspensoidy zostali nazwani, ponieważ, jak zawieszenia, nie mogą istnieć przez długi czas pod nieobecność stabilizator dyspersja.
Nazywano je nieodwracalnymi, ponieważ osady pozostałe podczas odparowania takich roztworów koloidalnych nie tworzą ponownie zolu w kontakcie z ośrodkiem dyspersyjnym.
Suspensoidy zwany koloidy liofobowe. Nazwa pochodzi od greckich słów: lios – ciecz, fobio – nienawiść. Otrzymali tę nazwę ze względu na założenie, że zawarta w nich faza rozproszona bardzo słabo oddziałuje z ośrodkiem dyspersyjnym.
Suspensoidy, podobnie jak ogólnie układy rozproszone, można otrzymać na dwa sposoby:
- Metoda dyspersyjna, tj. miażdżenie dużych ciał i
- Metody kondensacji molekularne lub jonowe substancje rozpuszczone.
Metoda dyspersyjna
Mielenie przez kruszenie, szlifowanie, ścieranie daje stosunkowo grubo rozproszone ziarna ( > 60 µm). Drobniejsze mielenie uzyskuje się za pomocą specjalnych urządzeń tzw młyny koloidalne lub aplikacji ultradźwięk.
Metoda kondensacyjna
Metoda kondensacyjna polega na otrzymywaniu związków nierozpuszczalnych poprzez reakcje wymiany, hydrolizę, redukcję, utlenianie.
Prowadząc te reakcje w bardzo rozcieńczonych roztworach i w obecności niewielkiego nadmiaru jednego ze składników, otrzymuje się nie wytrącanie, lecz roztwory koloidalne.
Metody kondensacji obejmują również wytwarzanie lizoli poprzez wymianę rozpuszczalnika. Na przykład koloidalny roztwór kalafonii można otrzymać wlewając jej alkoholowy roztwór do wody, w której kalafonia jest nierozpuszczalna.
Koloidy micelarne
Nazywa się je również półkoloidy. Cząstki koloidalne tego typu pojawiają się w wystarczającym stężeniu dyfiliczny* cząsteczki substancji o niskiej masie cząsteczkowej poprzez ich połączenie w agregaty molekularne – micele– kuliste lub płytkowe.
Micele Są to skupiska regularnie rozmieszczonych cząsteczek, utrzymywanych razem głównie przez siły dyspersyjne.
Edukacja micele typowe dla wodnych roztworów detergentów (na przykład mydeł - alkalicznych soli wyższych kwasów tłuszczowych).
Minimalne stężenie środków powierzchniowo czynnych w roztworze, przy którym w układzie tworzą się stabilne micele, będące w równowadze z niezwiązanymi cząsteczkami środka powierzchniowo czynnego, zwane krytycznym stężeniem tworzenia miceli.
Koloidy molekularne (koloidy odwracalne)
DO koloidy molekularne obejmują naturalne i syntetyczne substancje wielkocząsteczkowe o masie cząsteczkowej od dziesięciu tysięcy do kilku milionów. Cząsteczki tych substancji mają wielkość cząstek koloidalnych. Ze względu na ich ogromne rozmiary cząsteczki takie nazywane są makrocząsteczki.
Rozcieńczone roztwory związków wielkocząsteczkowych to prawdziwe, jednorodne roztwory, które po rozcieńczeniu do granicy spełniają ogólne prawa roztworów rozcieńczonych.
Aby otrzymać roztwory koloidów molekularnych wystarczy doprowadzić suchą substancję do kontaktu z odpowiednim rozpuszczalnikiem.
Niepolarne makrocząsteczki rozpuszczają się w węglowodorach (na przykład kauczuki w benzenie), a polarne makrocząsteczki w polarnych rozpuszczalnikach (na przykład niektóre białka - w wodzie i wodnych roztworach soli).
Substancje tego typu nazywano odwracalne koloidy ponieważ po odparowaniu roztworów i dodaniu nowej porcji rozpuszczalnika sucha pozostałość wraca do roztworu.
Rozpuszczanie koloidów wielkocząsteczkowych przechodzi przez fazę pęcznienia, co jest charakterystyczną cechą jakościową substancji tego typu.
Podczas pęcznienia cząsteczki rozpuszczalnika wnikają w stały polimer i rozpychają makrocząsteczki. Te ostatnie ze względu na swój duży rozmiar powoli dyfundują do roztworu, co zewnętrznie objawia się wzrostem objętości polimeru.
Roztwory związków o dużej masie cząsteczkowej mają znaczną lepkość, która szybko rośnie wraz ze wzrostem stężenia roztworu. Zwiększenie stężenia roztworów wielkocząsteczkowych, dodatek substancji zmniejszających rozpuszczalność polimeru i często obniżenie temperatury prowadzą do żelowania, tj. do przekształcenia bardzo lepkiego, ale wciąż płynnego roztworu w stałą galaretkę, która zachowuje swój kształt.
Roztwory polimerów o silnie wydłużonych makrocząsteczkach żelują przy niskich stężeniach roztworów. Zatem żelatyna i agar-agar tworzą galaretki i żele w roztworach 0,2-1%. Wysuszone galaretki mogą ponownie pęcznieć (znaczna różnica w stosunku do żeli).
Struktura miceli koloidalnej
Wygodniej jest rozważyć strukturę cząstek koloidalnych, jeśli prześledzimy procesy ich powstawania. Zróbmy to na przykładzie cząstek AgI.
Tworzenie cząsteczki koloidalnej AgI zachodzi w wyniku reakcji:
AgNO3 + KI → AgI↓ + KNO3.
Cząsteczki AgIłączą się w praktycznie nierozpuszczalne cząstki, w których występują jony Ag+ I I - tworzą sieć krystaliczną.
Nowo powstałe cząstki mają najpierw strukturę amorficzną, następnie stopniowo zachodzi w nich krystalizacja.
Jeśli AgNO3 I KI wzięte w równoważnych ilościach, cząstki krystaliczne rosną, osiągając znaczny rozmiar przekraczający rozmiar cząstek koloidalnych i szybko się wytrącają.
Jeśli jedną z substancji wyjściowych przyjmie się w niewielkim nadmiarze, wówczas służy ona jako stabilizator, nadając stabilność cząsteczkom koloidalnym AgI. A więc z nadmiarem AgNO3 w roztworze będzie duża liczba jonów Ag+ I NR 3 -. Jednakże budowa sieci krystalicznej AgI zgodnie z zasadą Panetha-Fajansa może ono nastąpić jedynie dzięki zawartym w jego składzie jonom; w tym przypadku z powodu jonów Ag+.
Jony Ag+ będzie nadal uzupełniał sieć krystaliczną rdzenia, mocno wnikając w jej strukturę i przekazując jej potencjał elektryczny.
1
- jądro obojętne elektrycznie
2
- strefa uzupełnienia jądra przez jony determinujące potencjał
3
- warstwa adsorpcyjna
4
- przeciwjony warstwy adsorpcyjnej
W związku z tym nazywane są jony, które uzupełniają sieć krystaliczną jądra Jony determinujące potencjał.
Wielkość potencjału elektrodynamicznego lub mi-potencjał, dla wielu cząstek koloidalnych sięga 1 V. Cząstki o tak stosunkowo dużym ładunku będą przyciągać pozostające w roztworze przeciwnie naładowane jony NO 3 (stąd zwane przeciwjonami). Proces się rozpocznie adsorpcja przeciwjonów, w wyniku czego ustali się dynamiczna równowaga pomiędzy jonami zaadsorbowanymi i wolnymi.
Główna część wszystkich przeciwjonów, zaadsorbowana na rdzeniu cząstki koloidalnej, tworzy wraz z jonami determinującymi potencjał warstwa adsorpcyjna(pozycja 3 na powyższym rysunku).
Razem tworzą rdzeń i warstwę adsorpcyjną granulka. Granula ma potencjał elektryczny o tym samym znaku co mi-potencjał, ale jego wartość jest mniejsza i zależy od ilości przeciwjonów w warstwie adsorpcyjnej.
Jeśli więc 90% z nich zostanie zaadsorbowanych, wówczas potencjał granulki wyniesie 10% mi-potencjał.
Nazywa się potencjał granulatu elektrokinetyczny Lub potencjał zeta (ζ -potencjał). Nazywa się to kinetycznym, ponieważ można go wykryć i zmierzyć, gdy cząstki poruszają się w polu elektrycznym. Można go również zdefiniować jako potencjał na granicy pomiędzy adsorpcja(stacjonarny względem cząstki) i rozproszony(ruchome) warstwy. (patrz poniżej warstwa rozproszona)
Pozostała część przeciwjonów jest utrzymywana przez siły przyciągania elektrostatycznego w pobliżu granulki, tworząc warstwa rozproszona(pozycja 5 na poniższym rysunku).
5
- warstwę rozproszoną składającą się z przeciwjonów, które nie wchodzą w skład warstwy adsorpcyjnej granulki
Tworzy się granulka wraz z warstwą rozproszoną micela .
Grubość warstwy rozproszonej jest różna, ponieważ zależy od siły jonowej roztworu: im większa siła jonowa, tym cieńsza grubość warstwy.
Stężenie przeciwjonów w warstwie rozproszonej maleje w kierunku obrzeża. W związku z tym potencjał cząstki maleje, spadając do zera na granicy warstwy rozproszonej. Zatem, micela jest zawsze elektrycznie obojętna.
Jeżeli do warstwy adsorpcyjnej zostanie przemieszczona duża ilość przeciwjonów, na przykład 95%, następuje elektrokinetyka ( ζ -potencjał), mierzony na powierzchni granulki, zmniejszy się do 5% wartości mi-potencjał. Ogrom mi-potencjał, zależny od jonów determinujących potencjał, nie ulegnie zmianie.
Stabilność roztworów koloidalnych wynika z obecności stabilizatora, tj. elektrolitu i zależy od ilości ładunku granulki ( ζ -potencjał). Im wyższy jest ten potencjał, tym silniejsze są siły wzajemnego odpychania się cząstek, uniemożliwiające ich połączenie podczas zderzeń obserwowanych w wyniku ruchu Browna.
Do układów koloidalnych należą systemy rozproszone– systemy, w których jedna substancja w postaci cząstek o różnych rozmiarach jest rozprowadzana w innej (patrz sekcja 4.1). Systemy rozproszone są niezwykle różnorodne; Prawie każdy rzeczywisty system jest rozproszony. Układy rozproszone są klasyfikowane przede wszystkim według wielkości cząstek fazy rozproszonej (lub stopnia dyspersji); dodatkowo dzieli się je na grupy różniące się charakterem i stanem agregacji fazy rozproszonej oraz ośrodka dyspersyjnego.
Jeżeli ośrodkiem dyspersyjnym jest ciecz, a fazą rozproszoną są cząstki stałe, układ nazywa się zawiesiną lub zawieszenie; jeżeli faza rozproszona składa się z kropelek cieczy, wówczas układ nazywa się emulsja. Z kolei emulsje dzielą się na dwa typy: prosty, Lub „olej w wodzie”(kiedy fazą rozproszoną jest ciecz niepolarna, a ośrodkiem dyspersyjnym jest ciecz polarna) i odwracać, Lub „woda w oleju”(kiedy ciecz polarna jest rozproszona w cieczy niepolarnej). Do systemów rozproszonych zalicza się również systemy rozproszone piana(gaz rozproszony w cieczy) i ciała porowate(faza stała, w której rozproszony jest gaz lub ciecz). Główne typy systemów dyspersyjnych podano w tabeli 1.
Ze względu na stopień dyspersji zazwyczaj wyróżnia się następujące klasy układów rozproszonych:
Grube systemy– układy, w których wielkość cząstek fazy rozproszonej przekracza 10 -7 m.
Układy koloidalne– układy, w których wielkość cząstek fazy rozproszonej wynosi 10 -7 – 10 -9 m. Układy koloidalne charakteryzują się niejednorodnością, tj. obecność granic faz i bardzo duża powierzchnia właściwa fazy rozproszonej. Powoduje to znaczny udział fazy powierzchniowej w stanie układu i prowadzi do pojawienia się układów koloidalnych o charakterystycznych tylko dla nich specjalnych właściwościach.
Czasami wyodrębnia się molekularne (jonowe) układy rozproszone, które ściśle rzecz biorąc są rozwiązaniami prawdziwymi, tj. układy jednorodne, ponieważ nie mają granic faz.
Z kolei układy koloidalne dzielą się na dwie grupy, znacznie różniące się charakterem oddziaływań między cząstkami fazy rozproszonej a ośrodkiem dyspersyjnym - liofobowe roztwory koloidalne (zole) oraz roztwory związków o dużej masie cząsteczkowej (HMC), które wcześniej nazywano koloidy liofilowe. Do koloidów liofobowych zalicza się układy, w których cząstki fazy rozproszonej słabo oddziałują z ośrodkiem dyspersyjnym; układy te można uzyskać jedynie przy wydatku energii i są stabilne tylko w obecności stabilizatorów.
Roztwory BMC powstają samoistnie w wyniku silnego oddziaływania cząstek fazy rozproszonej z ośrodkiem dyspersyjnym i mogą pozostać stabilne bez stabilizatorów. Koloidy liofobowe i roztwory domaciczne różnią się także budową cząstek tworzących fazę rozproszoną. Do koloidów liofobowych jednostka struktury jest złożonym, wieloskładnikowym agregatem o zmiennym składzie – micela, dla rozwiązań IUD – makrocząsteczka.
Tabela 1. Główne typy układów dyspersyjnych
|
Faza rozproszona |
Medium dyspersyjne |
Symbol |
Przykłady układów rozproszonych |
|
Płyn |
Mgła, chmury, ciekłe aerozole |
||
|
Solidny |
Dym, kurz, aerozole stałe |
||
|
Płyn |
Pianki, emulsje gazowe |
||
|
Płyn |
Płyn |
Emulsje (mleczne, lateksowe) |
|
|
Solidny |
Płyn |
Zawiesiny, roztwory koloidalne, żele, pasty |
|
|
Solidny |
Pianki stałe, ciała porowate (pianki, żel krzemionkowy, pumeks) |
||
|
Płyn |
Solidny |
Perła, opal |
|
|
Solidny |
Solidny |
Kolorowe okulary, stopy |
Wstęp
Czyste substancje występują w przyrodzie bardzo rzadko. Układy koloidalne zajmują pozycję pośrednią między układami grubymi a roztworami prawdziwymi. Są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie.
Globalna rola koloidów w naukach przyrodniczych polega na tym, że są one głównymi składnikami takich formacji biologicznych, jak organizmy żywe. Całe nasze ciało składa się z układów koloidalnych. Istnieje cała nauka - chemia koloidalna. Od razu pojawiło się przede mną pytanie: dlaczego natura woli stan koloidalny?
W związku z tym powstają następujące cele i zadania:
Cel pracy: poznanie czym są układy koloidalne i jakie mają właściwości.
Cele: 1. Przeprowadzać eksperymenty eksperymentalne w celu zbadania właściwości roztworów koloidalnych.
2. Odpowiedz na pytanie: dlaczego natura preferuje stan koloidalny.
Rodzaje roztworów koloidalnych
Termin „koloid” został wprowadzony w 1861 roku przez angielskiego chemika Thomasa Grahama. W swoich eksperymentach zauważył, że roztwory żelatyny, skrobi i innych substancji klejopodobnych pod wieloma względami bardzo różniły się od roztworów soli i kwasów nieorganicznych. Nazwa pochodzi od greckiego przedrostka „kolo” – klej. Słusznie jest mówić nie o substancjach koloidalnych, ale o układach koloidalnych. Termin ten wprowadził rosyjski naukowiec P.P. Weimarnie w 1908 r. Na zdjęciach widać różnorodne układy koloidalne.
Cząstki o rozmiarach koloidalnych mogą mieć różną budowę wewnętrzną. Istnieje kilka głównych typów układów koloidalnych:
- 1) dym jest stabilnym, rozproszonym układem składającym się z małych cząstek stałych zawieszonych w gazach. Dym to aerozol o wielkości cząstek stałych od 10,7 do 10,5 m. W przeciwieństwie do pyłu, czyli układu grubo rozproszonego, cząsteczki dymu praktycznie nie osiadają pod wpływem grawitacji
- 2) aerozol – rozproszony układ składający się z małych cząstek zawieszonych w środowisku gazowym, zwykle w powietrzu. Aerozole, których fazą rozproszoną są kropelki cieczy, nazywane są mgłami, a w przypadku cząstek stałych, jeśli nie wytrącają się, mówimy o oparach (aerozole swobodnie rozproszone) lub o pyle (aerozole grubo rozproszone).
- 3) emulsja – układ rozproszony składający się z mikroskopijnych kropelek cieczy (fazy rozproszonej) rozproszonych w innej cieczy. Najczęstszym przedstawicielem tego typu układu koloidalnego jest mleko.
- 4) piankowe – układy rozproszone z gazową fazą rozproszoną i ciekłym lub stałym ośrodkiem dyspersyjnym.
- 5) żel - układy składające się z substancji wysokocząsteczkowych i niskocząsteczkowych. Dzięki obecności trójwymiarowego szkieletu polimerowego (siatki) żele posiadają niektóre właściwości mechaniczne ciał stałych (brak płynności, zdolność do zachowania kształtu, wytrzymałość i zdolność do odkształcania się (plastyczność i elastyczność).
- 6) zawiesina jest układem grubo zdyspergowanym, składającym się ze stałej fazy rozproszonej i ciekłego ośrodka dyspersyjnego.