Колоидна частица: определение, характеристики, видове и свойства

Основната тема на тази статия ще бъде колоидна частица. Тук разглеждаме концепцията за колоиден разтвор

въведение

Концепцията за колоидна частица е тясно свързана с различни решения. В своята цялост те могат да образуват различни системи с микрохетерогенни и разпръснати характеристики. Частиците, образуващи такива системи, обикновено са в размер от един до сто микрона. В допълнение към наличието на повърхност с ясно разделени граници между диспергираната среда и фазата, колоидните частици се характеризират със свойството на ниска стабилност и самите разтвори не могат да се образуват спонтанно. Наличието на голямо разнообразие в структурата на вътрешната структура и размер води до създаването на голям брой методи за получаване на частици.

Понятието колоидна система

В колоидните разтвори частиците като цяло формират диспергирани типови системи, които са междинни между разтвори, които определят както истинското, така и грубо диспергираното. В тези разтвори капчици, частици и дори мехурчета, които образуват дисперсна фаза, имат размер от един до хиляди nm. Те се разпределят в дебелината на диспергираната среда, като правило, непрекъснато и се различават от оригиналната система по състав и / или агрегатно състояние. За да разберем по-добре значението на такава терминологична единица, по-добре е да я разгледаме на фона на системите, които тя формира.

Дефиниране на свойства

Сред свойствата на колоидните разтвори могат да се определят основните:

• Формиращите частици не пречат на преминаването на светлината.
• Прозрачните колоиди притежават свойството, което позволява разсейване на светлинните лъчи. Това явление се нарича ефект на Тиндал.
• Зарядът на колоидните частици е еднакъв за диспергираните системи, в резултат на което те не могат да се получат в разтвор. При движението на Брауни, разсеяните частици не могат да се утаят, което се дължи на тяхната поддръжка по време на полет.

Основни типове

Основните класификационни единици на колоидните разтвори са:

• Суспензията от частици от твърд тип в газовете се нарича дим.
• Суспензия от течни частици в газовете се нарича мъгла.
• От фини частици от твърд или течен тип, суспендирани в газообразна среда, се образува аерозол.
• Газова суспензия в течности или твърди вещества се нарича пяна.
• Емулсията е течна суспензия в течност.
• Солът е разпръсната система от ултра микрохетерогенен тип.
• Гелът представлява суспензия от 2 компонента. Първият създава рамка от триизмерен характер, чиито кухини ще бъдат запълнени с различни нискомолекулни разтворители.
• Суспензия от твърди частици в течности се нарича суспензия.

Във всички тези колоидни системи, размерите на частиците могат да варират значително в зависимост от естеството им на произход и агрегатното състояние. Но дори и въпреки толкова много разнообразен брой системи с различни структури, те всички се отнасят до колоидни системи.

Видово разнообразие на частиците

Първичните частици с колоидни размери, в зависимост от вида на вътрешната структура, са разделени на следните типове:

1. Suspenzoidy. Те се наричат ​​и необратими колоиди, които не могат да съществуват независимо за дълги периоди от време.
2. Колоидите са мицеларни или, както се наричат, полуколоидни.
3. Колоиди от реверсивен тип (молекулярни).

Процесите на формиране на тези структури са много различни, което усложнява процеса на тяхното разбиране на детайлно ниво, на нивото на химията и физиката. Колоидни частици, от които такива видове решения, имат изключително различни форми и условия за формиране на цялата система.

Определяне на суспендоиди

Суспензоидите са разтвори с метални елементи и техните вариации под формата на оксид, хидроксид, сулфид и други соли.

Всички частици, образуващи гореспоменатите вещества, имат молекулярна или йонна кристална решетка. Те образуват фаза на диспергиран тип субстанция със суспензия.

Характерна особеност, която прави възможно разграничаването им от суспензии, е наличието на индекс на по-висока дисперсия. Но те са свързани един с друг поради липсата на стабилизационен механизъм за разпръскване.

Необратимостта на супереноидите се обяснява с факта, че утайката от процеса на тяхното изпаряване не позволява на човек да получи отново солите, като създаде контакт между самата утайка и диспергираната среда. Всички суспозоиди са лиофобни. В такива разтвори колоидните частици, отнасящи се до метали и производни соли, които са били смлени или кондензирани, се наричат ​​колоиди.

Методът на получаване не се различава от двата метода, които винаги разпръскват системите:

1. Подготовка чрез диспергиране (смилане на големи тела).
2. Методът на кондензация на йонни и молекулярно-разтворени вещества.

Определение на мицеларни колоиди

Мицеларните колоиди също се наричат ​​полуколоиди. Частиците, от които са създадени, могат да възникнат, ако има достатъчно ниво на концентрация на молекулите от дипилен тип. Такива молекули могат да образуват само нискомолекулни вещества, като ги свързват с молекулния агрегат - мицела.

Молекулите от дипилната природа са структури, състоящи се от въглеводороден радикал, параметри и свойства, подобни на неполярен разтворител и хидрофилна група, наричана още полярна.

Микелите са специални групи от правилно подредени молекули, които се задържат главно чрез използването на дисперсионни сили. Мицели се образуват, например, във водни разтвори на детергенти.

Определяне на молекулни колоиди

Молекулните колоиди се наричат ​​макромолекулни съединения от естествен и синтетичен произход. Молекулното тегло може да варира от 10 000 до няколко милиона. Молекулните фрагменти от подобни вещества притежават размера на колоидната частица. Самите молекули се наричат ​​макромолекули.

Съединения с високо молекулно тегло, подлежащи на разреждане, се наричат ​​истински, хомогенни. Те, в случай на ограничаване на развъждането, започват да се подчиняват на обща поредица от закони за разредени формулировки.

Приготвянето на колоидни разтвори от молекулярен тип е доста проста задача. Достатъчно е да се осъществи контакт със сухо вещество и подходящ разтворител.

Неполярната форма на макромолекулите може да бъде разтворена в въглеводороди и полярната форма в полярни разтворители. Пример за последното може да бъде разтварянето на различни протеини в разтвор на вода и сол.

Обратими, тези вещества се наричат ​​поради факта, че излагането им на изпаряване с добавянето на нови порции сухи остатъци причинява молекулярни колоидни частици под формата на разтвор. Процесът на тяхното разтваряне трябва да премине през сцената, на която се надува. Това е характерна особеност на молекулните колоиди, на фона на други системи, които са обсъдени по-горе.

В процеса на набъбване молекулите, които образуват разтворителя, проникват в твърдата дебелина на полимера и по този начин избутват макромолекулите. Последните, поради големите си размери, започват бавно да се разпръскват в решения. Външно, това може да се наблюдава при увеличаване на обема на полимерите.

Мицел устройство

Мицелите на колоидната система и тяхната структура ще бъдат по-лесни за изследване, ако разгледаме генериращия процес. Вземете пример за частица С Agl. В този случай в хода на следващата реакция ще се образуват частици от колоиден тип:

сребърен нитрат₃+KI на AgIdarr- + KNO₃

Молекулите на сребърен йодид (Agl) образуват практически неразтворими частици, в които кристалната решетка ще се образува от сребърни катиони и йодни аниони.

Първоначално образуваните частици имат аморфна структура, но след като постепенно кристализират, те придобиват устройство за постоянно виждане.

Ако вземем AgNO₃ и KI в съответните еквиваленти, кристалните частици ще растат и ще достигнат значителни размери, надхвърлящи дори размера на самата колоидна частица, и след това бързо се утаяват.

Ако вземем едно от веществата с излишък, можем изкуствено да направим стабилизатор от него, който ще докладва стабилността на колоидните частици сребърен йодид. В случай на прекомерно количество AgNO₃ разтворът ще съдържа повече положителни сребърни йони и NO₃^-. Важно е да се знае, че процесът на образуване на кристални кристали Agl се подчинява на правилото Panet-Fayans. Следователно, тя е способна да протича само в присъствието на йони, принадлежащи към даденото вещество, които в този разтвор са представени от сребърни катиони (Ag⁺).

Положителните йони на аргентите ще продължат да бъдат завършени на нивото на образуване на кристалната решетка на ядрото, което влиза твърдо в структурата на мицела и докладва за електрическия потенциал. Именно поради тази причина йоните, които се използват за завършване на ядрената решетка, се наричат ​​потенциално определящи йони. По време на образуването на колоидни частици - мицели - има други характеристики, които причиняват този или този поток от процеса. Все пак всичко се разглежда тук с пример за най-важните елементи.

Някои понятия

Терминът колоидна частица е тясно свързан с адсорбционния слой, който се образува едновременно с йони от типа, определящ потенциала, по време на адсорбцията на общото количество противойони.

Гранулата е структура, образувана от ядро ​​и адсорбционен слой. Той има електрически потенциал от един и същ знак, че Е-потенциалът е надарен, но неговата стойност ще бъде по-малка и зависи от първоначалната стойност на противойони в адсорбционния слой.

Адхезията на колоидните частици е процес, който се нарича коагулация. В дисперсните системи това води до образуването на по-малки частици от по-големи частици. Процесът се характеризира със сплотеност между малки структурни компоненти и образуване на коагулационни структури.