Tema kryesore e këtij artikulli do të jetë një grimcë koloidale. Këtu do të shqyrtojmë konceptin e zgjidhjes koloidale dhe micelave. Dhe gjithashtu njihuni me larminë kryesore të specieve të grimcave që lidhen me koloidale. Le të ndalemi veçmas në veçoritë e ndryshme të termit në studim, disa koncepte individuale dhe shumë më tepër.
Hyrje
Koncepti i një grimce koloidale është i lidhur ngushtë me zgjidhje të ndryshme. Së bashku, ata mund të formojnë një shumëllojshmëri sistemesh mikroheterogjene dhe të shpërndara. Grimcat që formojnë sisteme të tilla zakonisht variojnë në madhësi nga një deri në njëqind mikron. Përveç pranisë së një sipërfaqeje me kufij të ndarë qartë midis mjedisit të shpërndarë dhe fazës, grimcat koloidale karakterizohen nga vetia e qëndrueshmërisë së ulët dhe vetë tretësirat nuk mund të formohen spontanisht. Prania e një shumëllojshmërie të gjerë në strukturën e strukturës së brendshme dhe madhësive shkakton krijimin e një numri të madh metodash për marrjen e grimcave.
Koncepti i një sistemi koloidal
Në tretësirat koloidale, grimcat në të gjithaagregatet formojnë sisteme të tipit të shpërndarë, të cilët janë të ndërmjetëm midis tretësirave, të cilat përkufizohen si të vërteta dhe të trashë. Në këto solucione, pikat, grimcat dhe madje edhe flluskat që formojnë fazën e shpërndarë kanë madhësi nga një deri në një mijë nm. Ato shpërndahen në trashësinë e mediumit të shpërndarë, si rregull, të vazhdueshme dhe ndryshojnë nga sistemi origjinal në përbërje dhe/ose gjendje grumbullimi. Për të kuptuar më mirë kuptimin e një njësie të tillë terminologjike, është më mirë ta konsiderojmë atë në sfondin e sistemeve që ajo formon.
Përcaktoni vetitë
Ndër vetitë e tretësirave koloidale mund të përcaktohen ato kryesore:
- Formimi i grimcave nuk ndërhyn në kalimin e dritës.
- Kolloidet transparente kanë aftësinë të shpërndajnë rrezet e dritës. Ky fenomen quhet efekti Tyndall.
- Ngarkesa e një grimce koloidale është e njëjtë për sistemet e shpërndara, si rezultat i të cilave ato nuk mund të ndodhin në tretësirë. Në lëvizjen Brownian, grimcat e shpërndara nuk mund të precipitojnë, gjë që është për shkak të mbajtjes së tyre në një gjendje fluturimi.
Llojet kryesore
Njësitë bazë të klasifikimit të tretësirave koloidale:
- Një pezullim i grimcave të ngurta në gaze quhet tym.
- Një pezullim i grimcave të lëngshme në gaze quhet mjegull.
- Nga grimcat e vogla të një lloji të ngurtë ose të lëngët, të pezulluara në një mjedis gazi, formohet një aerosol.
- Një suspension gazi në lëngje ose lëndë të ngurta quhet shkumë.
- Emulsioni është një suspension i lëngshëm në një lëng.
- Sol është një sistem i shpërndarëtipi ultramicroheterogjen.
- Xhel është një suspension me 2 përbërës. E para krijon një kornizë tredimensionale, zbrazëtitë e së cilës do të mbushen me tretës të ndryshëm me peshë molekulare të ulët.
- Një suspension i grimcave të tipit të ngurtë në lëngje quhet pezullim.
Në të gjitha këto sisteme koloidale, madhësitë e grimcave mund të ndryshojnë shumë në varësi të natyrës së tyre të origjinës dhe gjendjes së grumbullimit. Por edhe përkundër një numri kaq të larmishëm sistemesh me struktura të ndryshme, ato janë të gjitha koloidale.
Diversiteti i llojeve të grimcave
Grimcat primare me dimensione koloidale ndahen në llojet e mëposhtme sipas llojit të strukturës së brendshme:
- Suspensoids. Ata quhen gjithashtu koloidë të pakthyeshëm, të cilët nuk janë në gjendje të ekzistojnë më vete për periudha të gjata kohore.
- Kolloide të tipit micellar, ose, siç quhen gjithashtu, gjysmë koloidë.
- Kolloide të tipit të kthyeshëm (molekular).
Proceset e formimit të këtyre strukturave janë shumë të ndryshme, gjë që e ndërlikon procesin e të kuptuarit të tyre në një nivel të detajuar, në nivelin e kimisë dhe fizikës. Grimcat koloidale, nga të cilat formohen këto lloj tretësish, kanë forma dhe kushte jashtëzakonisht të ndryshme për procesin e formimit të një sistemi integral.
Përcaktimi i suspensoideve
Suspensoidet janë tretësira me elementë metalikë dhe variacionet e tyre në formën e oksidit, hidroksidit, sulfurit dhe kripërave të tjera.
Të gjithagrimcat përbërëse të substancave të sipërpërmendura kanë një rrjetë kristalore molekulare ose jonike. Ata formojnë një fazë të një lloji të shpërndarë të substancës - një suspensoid.
Një tipar dallues që bën të mundur dallimin e tyre nga pezullimet është prania e një indeksi më të lartë dispersioni. Por ato janë të ndërlidhura nga mungesa e një mekanizmi stabilizues për shpërndarje.
Pakthyeshmëria e suspensoideve shpjegohet me faktin se sedimenti i procesit të avullimit të tyre nuk e lejon një person të marrë përsëri sols duke krijuar kontakt midis vetë sedimentit dhe mjedisit të shpërndarë. Të gjithë suspensoidet janë liofobikë. Në tretësira të tilla quhen grimca koloidale që lidhen me metalet dhe derivatet e kripës që janë grimcuar ose kondensuar.
Metoda e prodhimit nuk ndryshon nga dy mënyrat se si krijohen gjithmonë sistemet disperse:
- Marrja me anë të shpërndarjes (bluarja e trupave të mëdhenj).
- Metoda e kondensimit të substancave jonike dhe të tretura molekulare.
Përcaktimi i koloideve micelare
Kolloidet micellare quhen edhe gjysëm-koloidë. Grimcat nga të cilat ato krijohen mund të lindin nëse ka një nivel të mjaftueshëm të përqendrimit të molekulave të tipit amfifil. Molekula të tilla mund të formojnë vetëm substanca me peshë molekulare të ulët duke i bashkuar ato në një grumbull të një molekule - një micelë.
Molekulat e natyrës amfifilike janë struktura të përbëra nga një radikal hidrokarbur me parametra dhe veti të ngjashme me një tretës jopolar dhe një grup hidrofil, i ciliquhet edhe polare.
Micellet janë grumbullime specifike të molekulave të vendosura rregullisht që mbahen së bashku kryesisht nëpërmjet përdorimit të forcave dispersive. Micelat formohen, për shembull, në tretësirat ujore të detergjenteve.
Përcaktimi i koloideve molekulare
Kolloidet molekulare janë komponime me molekulare të lartë me origjinë natyrore dhe sintetike. Pesha molekulare mund të variojë nga 10,000 në disa milionë. Fragmentet molekulare të substancave të tilla kanë madhësinë e një grimce koloidale. Vetë molekulat quhen makromolekula.
Përbërjet e një lloji makromolekular që i nënshtrohen hollimit quhen të vërteta, homogjene. Ata, në rastin e hollimit ekstrem, fillojnë t'i binden serisë së përgjithshme të ligjeve për formulimet e holluara.
Marrja e tretësirave koloidale të tipit molekular është një detyrë mjaft e thjeshtë. Mjafton që substanca e thatë dhe tretësi përkatës të vijnë në kontakt.
Forma jopolare e makromolekulave mund të shpërndahet në hidrokarbure, ndërsa forma polare mund të shpërndahet në tretës polare. Një shembull i kësaj të fundit është shpërbërja e proteinave të ndryshme në një tretësirë uji dhe kripe.
Këto substanca quhen të kthyeshme për faktin se nënshtrimi i tyre në avullim me shtimin e pjesëve të reja të mbetjeve të thata bën që grimcat koloidale molekulare të marrin formën e një tretësire. Procesi i shpërbërjes së tyre duhet të kalojë një fazë në të cilën fryhet. Është një tipar karakteristik që dallon koloidet molekulare, nënë sfondin e sistemeve të tjera të diskutuara më sipër.
Në procesin e bymimit, molekulat që formojnë tretësin depërtojnë në trashësinë e ngurtë të polimerit dhe në këtë mënyrë i largojnë makromolekulat. Këto të fundit, për shkak të madhësisë së tyre të madhe, fillojnë të shpërndahen ngadalë në tretësirë. Nga jashtë, kjo mund të vërehet me një rritje të vlerës vëllimore të polimereve.
Pajisja micelle
Micellet e sistemit koloidal dhe struktura e tyre do të jenë më të lehta për t'u studiuar nëse marrim parasysh procesin e formimit. Le të marrim një grimcë AgI si shembull. Në këtë rast, grimcat e një lloji koloidal do të formohen gjatë reagimit të mëposhtëm:
AgNO3+KI à AgI↓+KNO3
Molekulat e jodidit të argjendit (AgI) formojnë grimca praktikisht të patretshme, brenda të cilave rrjeta kristalore do të formohet nga kationet e argjendit dhe anionet e jodit.
Grimcat që rezultojnë fillimisht kanë një strukturë amorfe, por më pas, ndërsa kristalizohen gradualisht, ato marrin një strukturë të përhershme pamjeje.
Nëse merrni AgNO3 dhe KI në ekuivalentët e tyre përkatës, atëherë grimcat kristalore do të rriten dhe do të arrijnë madhësi domethënëse, duke tejkaluar edhe madhësinë e vetë grimcës koloidale, dhe më pas shpejt precipitoj.
Nëse merrni një nga substancat me tepricë, mund të bëni artificialisht një stabilizues prej tij, i cili do të raportojë mbi qëndrueshmërinë e grimcave koloidale të jodurit të argjendit. Në rast të AgNO të tepërt3tretësira do të përmbajë më shumë jone argjendi pozitivë dhe JO3-. Është e rëndësishme të dihet se procesi i formimit të rrjetave kristalore AgI i bindet rregullit Panet-Fajans. Prandaj, ai mund të vazhdojë vetëm në prani të joneve që përbëjnë këtë substancë, të cilat në këtë tretësirë përfaqësohen nga kationet e argjendit (Ag+).
Jonet pozitive të Argentumit do të vazhdojnë të plotësohen në nivelin e formimit të rrjetës kristalore të bërthamës, e cila përfshihet fort në strukturën e micelës dhe komunikon potencialin elektrik. Është për këtë arsye që jonet që përdoren për të përfunduar ndërtimin e rrjetës bërthamore quhen jone përcaktues të potencialit. Gjatë formimit të një grimce koloidale - micelave - ka veçori të tjera që përcaktojnë një ose një tjetër rrjedhë të procesit. Megjithatë, gjithçka u konsiderua këtu duke përdorur një shembull me përmendjen e elementeve më të rëndësishme.
Disa koncepte
Termi grimcë koloidale lidhet ngushtë me shtresën e përthithjes, e cila formohet njëkohësisht me jone të një lloji përcaktues potencial, gjatë adsorbimit të sasisë totale të kundërjoneve.
Një kokrrizë është një strukturë e formuar nga një bërthamë dhe një shtresë adsorbimi. Ka një potencial elektrik të së njëjtës shenjë si E-potenciali, por vlera e tij do të jetë më e vogël dhe varet nga vlera fillestare e kundërjoneve në shtresën e adsorbimit.
Koagulimi i grimcave koloidale është një proces i quajtur koagulim. Në sistemet e shpërndara, ajo çon në formimin e grimcave të voglaato më të mëdha. Procesi karakterizohet nga kohezioni midis komponentëve të vegjël strukturorë për të formuar struktura koaguluese.
