Дисперсни системи: общи характеристики и класификация

Колоидната химия е наука, която изследва методите на приготвяне, състава, вътрешната структура, химичните и физичните свойства на дисперсните системи. Дисперсните системи са системи, които се състоят от фрагментирани частици (дисперсна фаза), разпределени в околната (дисперсна) среда: газове, течности или твърди вещества. Размерът на частиците на фазата на дисперсия (кристали, капчици, мехурчета) се различават по степента на дисперсия, големината на който е пряко пропорционална на размера на частиците. В допълнение, диспергираните частици се отличават с други характеристики, като правило, чрез агрегатно състояние дисперсна фаза и среда.

Дисперсни системи и тяхната класификация

Всички дисперсия система на диспергиран размер на частиците фаза могат да бъдат класифицирани в молекулен йон (по-малко от един пМ), утаен (от една до сто нанометра), груби (повече от сто нанометра).

Молекулярни диспергирани системи. Тези системи съдържат частици, чийто размер не надвишава един nm. Тази група включва разнообразие от истински решения нелектролити: глюкоза, урея, алкохол, захароза.

Грубо диспергирани системи се характеризират с най-големите частици. Те включват емулсии и суспензии. Дисперсионни системи, в които твърдо вещество се локализира в течна дисперсионна среда (разтвор на нишесте, глина) се наричат ​​суспензии. Емулсии - са системи, които се получават чрез смесване на две течности, където он под формата на капчици, диспергирани в другите (петрол, толуен, бензен или водни капчици триацилглицероли (мазнини) в млякото.

Колоидни разпръснати системи. В тях размерите на колоидните частици достигат до 100 nm. Такива частици лесно проникват в порите на хартиените филтри, но не проникват в порите на биологичните мембрани на растения и животни. Тъй като колоидните частици (мицели) имат електрически заряд и солватни йонни черупки, поради което те остават суспендирани, те не могат да се утаяват за дълго време. Ярък пример колоидна система са разтвори на желатин, албумин, гума арабика, колоидни разтвори злато и сребро.

Степента на дисперсията прави възможно разграничаването между хомогенни и хетерогенни дисперсни системи. В хомогенните дисперсни системи фазовите частици се смилат на молекули, атоми и йони. Пример за такива системи за дисперсия може да бъде разтвор на глюкоза във вода (молекулярно-дисперсна система) и кухня сол във вода (йон-дисперсна система). Те са истински решения. Размерът на молекулите на диспергираната фаза не надвишава един нанометър.

Дисперсни системи и решения

От всички системи и решения, представени в живота на живите организми, най-важни са колоидните разпръснати системи. Както е известно, химическата основа за съществуването на жив организъм е обмяната на протеини в него. Средно протеиновата концентрация в организма е от 18 до 21%. Повечето протеини се разтварят във вода (концентрацията на които в човешкото тяло и животните е около 65%) и образуват колоидни разтвори.

Има две групи колоидни разтвори: течност (сол) и гел-подобен (гелове). Всички процеси на жизнената активност, които се срещат в живите организми, са свързани с колоидното състояние на материята. Във всяка жива клетка биополимери (нуклеинови киселини, протеини, гликозаминогликани, гликоген) са под формата на дисперсни системи.

Колоидните разтвори се разпространяват широко в неодушевен характер. Такива решения включват масло, платове, пластмаси, синтетични влакна. Много от хранителните продукти могат да бъдат приписани на колоидни разтвори: кефир, мляко и др. Повечето лекарства (серуми, антигени, ваксини) са колоидни разтвори. Към колоидните разтвори се включва боя.