Ushbu maqolaning asosiy mavzusi kolloid zarracha bo'ladi. Bu erda biz kolloid eritma va mitsella tushunchasini ko'rib chiqamiz. Shuningdek, kolloid bilan bog'liq zarrachalarning asosiy tur xilma-xilligi bilan tanishing. Keling, oʻrganilayotgan atamaning turli xususiyatlari, ayrim individual tushunchalar va boshqa koʻp narsalarga alohida toʻxtalib oʻtamiz.
Kirish
Kolloid zarracha tushunchasi turli eritmalar bilan chambarchas bog'liq. Ular birgalikda turli xil mikrogeterogen va dispers tizimlarni hosil qilishi mumkin. Bunday tizimlarni tashkil etuvchi zarralar odatda bir dan yuz mikrongacha o'zgaradi. Dispers muhit va faza o'rtasida aniq ajratilgan chegaralari bo'lgan sirt mavjudligidan tashqari, kolloid zarralar past barqarorlik xususiyati bilan tavsiflanadi va eritmalarning o'zi o'z-o'zidan hosil bo'lolmaydi. Ichki tuzilish va o'lchamlarning tuzilishida xilma-xillikning mavjudligi zarrachalarni olishning ko'plab usullarini yaratishga olib keladi.
Kolloid sistema tushunchasi
Kolloid eritmalarda zarrachalar barcha ularningagregatlar dispers turdagi tizimlarni hosil qiladi, ular eritmalar orasida oraliq bo'lib, ular haqiqiy va qo'pol deb belgilanadi. Ushbu eritmalarda dispers fazani tashkil etuvchi tomchilar, zarralar va hatto pufakchalar bir dan ming nm gacha o'lchamlarga ega. Ular dispers muhitning qalinligida, qoida tariqasida, uzluksiz taqsimlanadi va tarkibi va / yoki agregatsiya holati bo'yicha dastlabki tizimdan farq qiladi. Bunday terminologik birlikning ma'nosini yaxshiroq tushunish uchun uni u shakllantirgan tizimlar fonida ko'rib chiqish yaxshiroqdir.
Xususiyatlarni aniqlang
Kolloid eritmalarning xossalari orasida asosiylarini aniqlash mumkin:
- Hosillovchi zarralar yorugʻlik oʻtishiga xalaqit bermaydi.
- Shaffof kolloidlar yorug'lik nurlarini tarqatish qobiliyatiga ega. Bu hodisa Tindall effekti deb ataladi.
- Kolloid zarrachaning zaryadi dispers sistemalar uchun bir xil, buning natijasida ular eritmada paydo bo`lmaydi. Braun harakatida dispers zarralar cho'kmaga tusha olmaydi, bu ularning parvoz holatida saqlanishi bilan bog'liq.
Asosiy turlari
Kolloid eritmalarning asosiy tasnif birliklari:
- Gazlardagi qattiq zarrachalarning suspenziyasi tutun deyiladi.
- Gazlardagi suyuq zarrachalarning suspenziyasi tuman deb ataladi.
- Gaz muhitida toʻxtatilgan qattiq yoki suyuq turdagi mayda zarrachalardan aerozol hosil boʻladi.
- Suyuq yoki qattiq moddalardagi gaz suspenziyasi ko'pik deb ataladi.
- Emulsiya suyuqlikdagi suyuq suspenziyadir.
- Sol dispers tizimdirultramikrogeterojen tur.
- Gel - bu 2 komponentdan iborat suspenziya. Birinchisi uch o'lchovli ramka yaratadi, uning bo'shliqlari turli xil past molekulyar erituvchilar bilan to'ldiriladi.
- Suyuqlikdagi qattiq turdagi zarrachalarning suspenziyasi suspenziya deyiladi.
Bu kolloid tizimlarning barchasida zarrachalar oʻlchamlari ularning kelib chiqish tabiati va agregatsiya holatiga qarab katta farq qilishi mumkin. Ammo har xil tuzilishga ega bo'lgan juda xilma-xil tizimlar soniga qaramay, ularning barchasi kolloiddir.
Zarrachalarning tur xilma-xilligi
Kolloid oʻlchamli birlamchi zarralar ichki tuzilish turiga koʻra quyidagi turlarga boʻlinadi:
- Suspensoidlar. Ular uzoq vaqt davomida o'z-o'zidan mavjud bo'lolmaydigan qaytarilmas kolloidlar deb ham ataladi.
- Mitselyar tipdagi kolloidlar yoki, ular ham deyilganidek, yarim kolloidlar.
- Qaytariladigan turdagi kolloidlar (molekulyar).
Ushbu tuzilmalarning shakllanish jarayonlari juda xilma-xildir, bu esa ularni batafsil darajada, kimyo va fizika darajasida tushunish jarayonini murakkablashtiradi. Ushbu turdagi eritmalar hosil bo'lgan kolloid zarralar integral tizim hosil qilish jarayoni uchun juda xilma-xil shakl va sharoitlarga ega.
Suspensoidlarni aniqlash
Suspensoidlar metall elementlari va ularning oksid, gidroksid, sulfid va boshqa tuzlar koʻrinishidagi oʻzgarishlari boʻlgan eritmalardir.
Hammasiyuqorida aytib o'tilgan moddalarning tarkibiy zarralari molekulyar yoki ionli kristall panjaraga ega. Ular dispers turdagi moddaning fazasini - suspensoidni hosil qiladi.
Ularni suspenziyalardan ajratishga imkon beruvchi o'ziga xos xususiyat bu yuqori dispersiya indeksining mavjudligi. Ammo ular dispersiyani barqarorlashtirish mexanizmining yo'qligi bilan bir-biriga bog'langan.
Suspensoidlarning qaytarilmasligi shundan iboratki, ularni bug'lash jarayonining cho'kmasi cho'kindining o'zi va dispers muhit o'rtasida aloqa hosil qilib, odamga yana sols olish imkonini bermaydi. Barcha suspensoidlar liofobikdir. Bunday eritmalarda maydalangan yoki kondensatsiyalangan metallar va tuz hosilalariga tegishli kolloid zarralar deyiladi.
Ishlab chiqarish usuli dispers tizimlar har doim yaratiladigan ikkita usuldan farq qilmaydi:
- Dispersiya yoʻli bilan olish (katta jismlarni maydalash).
- Ionli va molekulyar erigan moddalarni kondensatsiya qilish usuli.
Mitselyar kolloidlarni aniqlash
Mitselyar kolloidlar yarim kolloidlar deb ham ataladi. Ular yaratilgan zarralar, agar amfifil tipdagi molekulalarning etarli darajada kontsentratsiyasi mavjud bo'lsa, paydo bo'lishi mumkin. Bunday molekulalar faqat past molekulyar og'irlikdagi moddalarni molekula agregati - mitselga bog'lash orqali hosil qilishi mumkin.
Amfifil tabiat molekulalari - qutbsiz erituvchi va gidrofil guruhga oʻxshash parametrlari va xossalariga ega boʻlgan uglevodorod radikalidan tashkil topgan tuzilmalar.qutb deb ham ataladi.
Mitsellalar asosan dispersion kuchlar yordamida bir-biriga bog'langan muntazam ravishda joylashgan molekulalarning o'ziga xos aglomeratsiyalaridir. Misellalar, masalan, yuvish vositalarining suvli eritmalarida hosil bo'ladi.
Molekulyar kolloidlarni aniqlash
Molekulyar kolloidlar tabiiy va sintetik kelib chiqishi yuqori molekulyar birikmalardir. Molekulyar og'irligi 10 000 dan bir necha milliongacha bo'lishi mumkin. Bunday moddalarning molekulyar bo'laklari kolloid zarracha o'lchamiga ega. Molekulalarning o'zi makromolekulalar deb ataladi.
Suyultiriladigan makromolekulyar turdagi birikmalar haqiqiy, bir jinsli birikmalar deyiladi. Ular, haddan tashqari suyultirilganda, suyultirilgan formulalar uchun umumiy qonunlar qatoriga bo'ysunishni boshlaydilar.
Molekulyar turdagi kolloid eritmalarni olish juda oddiy ish. Buning uchun quruq modda va tegishli erituvchini aloqa qilish kifoya.
Makromolekulalarning qutbsiz shakli uglevodorodlarda, qutbli shakli esa qutbli erituvchilarda erishi mumkin. Har xil oqsillarning suv va tuz eritmasida erishi bunga misoldir.
Qaytariladigan moddalar deb ataladi, chunki ularni quruq qoldiqlarning yangi qismlari qo'shilishi bilan bug'lanishga duchor qilish molekulyar kolloid zarrachalarning eritma shaklini olishiga olib keladi. Ularning erishi jarayoni shishib ketadigan bosqichdan o'tishi kerak. Bu molekulyar kolloidlarni ajratib turadigan xarakterli xususiyatdiryuqorida muhokama qilingan boshqa tizimlar fonida.
Shish jarayonida erituvchi hosil qiluvchi molekulalar polimerning qattiq qalinligiga kirib boradi va shu bilan makromolekulalarni bir-biridan itarib yuboradi. Ikkinchisi, katta o'lchamlari tufayli, asta-sekin eritmalarga tarqala boshlaydi. Tashqi tomondan, bu polimerlarning hajm qiymatining oshishi bilan kuzatilishi mumkin.
Mishel qurilmasi
Kolloid sistemaning mitsellalari va ularning tuzilishini hosil bo’lish jarayonini ko’rib chiqsak, o’rganish osonroq bo’ladi. Misol tariqasida AgI zarrachasini olaylik. Bunday holda, kolloid turdagi zarralar quyidagi reaksiya davomida hosil bo'ladi:
AgNO3+KI à AgI↓+KNO3
Kumush yodid molekulalari (AgI) deyarli erimaydigan zarrachalarni hosil qiladi, ularning ichida kristall panjara kumush kationlari va yod anionlari tomonidan hosil bo'ladi.
Olingan zarrachalar dastlab amorf tuzilishga ega boʻladi, lekin keyinchalik ular asta-sekin kristallanish natijasida doimiy koʻrinishdagi tuzilishga ega boʻladi.
Agar siz AgNO3 va KI ni tegishli ekvivalentida olsangiz, kristalli zarralar oʻsib, kolloid zarrachaning oʻzidan ham oshib ketadigan katta oʻlchamlarga yetib boradi va keyin tez orada yog'ingarchilik.
Agar siz moddalardan birini ortiqcha olsangiz, undan sun'iy ravishda stabilizator yasashingiz mumkin, bu kumush yodidning kolloid zarrachalarining barqarorligi haqida xabar beradi. Haddan tashqari AgNO3eritmada ko'proq musbat kumush ionlari va NO3- bo'ladi. AgI kristall panjaralarining hosil bo'lish jarayoni Panet-Fajans qoidasiga bo'ysunishini bilish muhimdir. Shuning uchun u faqat ushbu moddani tashkil etuvchi ionlar ishtirokida harakat qila oladi, bu eritmada kumush kationlari (Ag+) bilan ifodalanadi.
Pozitiv Argentum ionlari mitsellar tuzilishiga mustahkam kiritilgan va elektr potentsialini bildiruvchi yadroning kristall panjarasining hosil boʻlish darajasida tugallanishda davom etadi. Aynan shuning uchun ham yadro panjarasining qurilishini yakunlash uchun ishlatiladigan ionlar potentsial aniqlovchi ionlar deb ataladi. Kolloid zarracha - mitsellalar hosil bo'lishi jarayonida jarayonning u yoki bu borishini belgilovchi boshqa xususiyatlar mavjud. Biroq, bu erda hamma narsa eng muhim elementlarni eslatib o'tgan misol yordamida ko'rib chiqildi.
Ba'zi tushunchalar
Kolloid zarracha atamasi potentsial aniqlovchi turdagi ionlar bilan bir vaqtda qarama-qarshi ionlarning umumiy miqdori adsorbsiyasi jarayonida hosil boʻladigan adsorbsion qatlam bilan chambarchas bogʻliq.
Granulalar yadro va adsorbsion qatlamdan hosil boʻlgan strukturadir. U E-potentsial bilan bir xil belgidagi elektr potentsialga ega, lekin uning qiymati kichikroq bo'ladi va adsorbsion qatlamdagi qarshi ionlarning boshlang'ich qiymatiga bog'liq.
Kolloid zarrachalarning koagulyatsiyasi koagulyatsiya deb ataladigan jarayondir. Dispers tizimlarda u kichik zarrachalarning paydo bo'lishiga olib keladikattaroqlari. Jarayon koagulyativ tuzilmalarni hosil qilish uchun kichik strukturaviy komponentlar o'rtasida birlashishi bilan tavsiflanadi.
