Бул макаланын негизги темасы коллоиддик бөлүкчө болот. Бул жерде коллоиддик эритме жана мицеллалар түшүнүгүн карап чыгабыз. Жана ошондой эле коллоиддик бөлүкчөлөрдүн негизги түрлөрдүн көп түрдүүлүгү менен таанышат. Келгиле, изилденип жаткан терминдин ар кандай өзгөчөлүктөрүнө, айрым жеке түшүнүктөрүнө жана башка көптөгөн нерселерге өзүнчө токтололу.
Кириш
Коллоиддик бөлүкчө түшүнүгү ар кандай эритмелер менен тыгыз байланышта. Алар чогуу ар кандай микрогетерогендүү жана дисперстүү системаларды түзө алышат. Мындай системаларды түзгөн бөлүкчөлөрдүн көлөмү адатта бирден жүз микронго чейин болот. Коллоиддик бөлүкчөлөргө дисперстик чөйрө менен фазанын ортосунда так бөлүнгөн чек аралары бар беттин болушунан тышкары, аз туруктуулук касиети мүнөздүү, ал эми эритмелердин өзүлөрү өзүнөн өзү пайда боло албайт. Ички түзүлүшүнүн жана өлчөмдөрүнүн түзүмүндө көп түрдүүлүктүн болушу бөлүкчөлөрдү алуу үчүн көп сандагы ыкмаларды түзүүгө шарт түзөт.
Коллоиддик система түшүнүгү
Коллоиддик эритмелерде бөлүкчөлөр алардын бардыкагрегаттар дисперстүү типтеги системаларды түзөт, алар чыныгы жана одоно деп аныкталган чечимдердин ортосунда аралык болуп саналат. Бул эритмелерде дисперстүү фазаны түзгөн тамчылар, бөлүкчөлөр жана ал тургай көбүкчөлөр бирден миң нмге чейинки өлчөмдөргө ээ. Алар дисперстик чөйрөнүн калыңдыгы боюнча, эреже катары, үзгүлтүксүз таралат жана курамы жана/же агрегаттык абалы боюнча баштапкы системадан айырмаланат. Мындай терминологиялык бирдиктин маанисин жакшыраак түшүнүү үчүн аны ал түзгөн системалардын фонунда карап чыгуу жакшы.
Касиеттерди аныктоо
Коллоиддик эритмелердин касиеттеринин ичинен негизгилерин аныктоого болот:
- Түзүүчү бөлүкчөлөр жарыктын өтүшүнө тоскоол болбойт.
- Тунук коллоиддер жарык нурларын чачыратуу жөндөмүнө ээ. Бул кубулуш Тиндалл эффектиси деп аталат.
- Коллоиддик бөлүкчөнүн заряды дисперстүү системалар үчүн бирдей, анын натыйжасында алар эритмеде пайда боло албайт. Броун кыймылында дисперстүү бөлүкчөлөр чөгөлө албайт, бул алардын учуу абалында сакталышы менен шартталган.
Негизги түрлөрү
Коллоиддик эритмелердин негизги классификация бирдиктери:
- Газдардагы катуу бөлүкчөлөрдүн суспензиясы түтүн деп аталат.
- Газдардагы суюк бөлүкчөлөрдүн суспензиясы туман деп аталат.
- Газ чөйрөсүндө суспензияланган катуу же суюк түрдөгү майда бөлүкчөлөрдөн аэрозол пайда болот.
- Суюктуктардагы же катуу заттардагы газ суспензиясы көбүк деп аталат.
- Эмульсия суюктуктагы суюк суспензия.
- Sol – дисперстүү системаультрамикрогетерогендик түрү.
- Гель 2 компоненттен турган суспензия. Биринчиси үч өлчөмдүү алкакты түзөт, анын боштуктары ар кандай төмөнкү молекулалуу эриткичтер менен толтурулат.
- Суюктуктардагы катуу бөлүкчөлөрдүн суспензиясы суспензия деп аталат.
Бардык бул коллоиддик системаларда бөлүкчөлөрдүн өлчөмдөрү алардын келип чыгыш табиятына жана агрегация абалына жараша абдан өзгөрүшү мүмкүн. Бирок ар кандай түзүлүштөгү системалардын ушунчалык ар түрдүү болгонуна карабастан, алардын баары коллоиддик.
Бөлүкчөлөрдүн түрлөрүнүн көп түрдүүлүгү
Коллоиддик өлчөмдөрү бар негизги бөлүкчөлөр ички түзүлүшүнүн түрүнө жараша төмөнкүдөй түрлөргө бөлүнөт:
- Супенсоиддер. Алар ошондой эле узак убакыт бою өз алдынча жашай албаган, кайра кайтарылгыс коллоиддер деп аталат.
- Мицелляр тибиндеги коллоиддер, же алар ошондой эле жарым коллоиддер деп аталат.
- Кайтарылуучу типтеги коллоиддер (молекулярдык).
Бул структуралардын калыптануу процесстери өтө ар түрдүү, бул аларды деталдуу деңгээлде, химия жана физиканын деңгээлинде түшүнүү процессин татаалдантат. Мындай түрдөгү эритмелер пайда болгон коллоиддик бөлүкчөлөр интегралдык системаны түзүү процесси үчүн өтө ар түрдүү формаларга жана шарттарга ээ.
Суспенсоиддерди аныктоо
Супенсоиддер - металл элементтери жана алардын оксид, гидроксид, сульфид жана башка туздар түрүндөгү вариациялары бар эритмелер.
Баарыжогоруда аталган заттардын составдык бөлүкчөлөрү молекулярдык же иондук кристалл торчосуна ээ. Алар заттын дисперстүү түрүнүн фазасын түзөт - суспенсоид.
Аларды суспензиялардан айырмалоого мүмкүндүк берген айырмалоочу өзгөчөлүгү - бул жогорку дисперсиялык индекстин болушу. Бирок алар дисперсия үчүн стабилдештирүү механизминин жоктугу менен байланышкан.
Суспенсоиддердин кайтпастыгы, алардын буулануу процессинин чөкмөлөрү чөкмөнүн өзү менен дисперстүү чөйрөнүн ортосунда байланыш түзүп, адамга кайрадан золь алууга мүмкүндүк бербегени менен түшүндүрүлөт. Бардык суспенсоиддер лиофобдук болуп саналат. Мындай эритмелерде майдаланган же конденсацияланган металлдарга жана туз туундуларына тиешелүү коллоиддик бөлүкчөлөр деп аталат.
Өндүрүш ыкмасы дисперстик системалар дайыма түзүлүүчү эки ыкмадан эч айырмаланбайт:
- Дисперсия жолу менен алуу (чоң денелерди майдалоо).
- Иондук жана молекулалык эриген заттарды конденсациялоо ыкмасы.
Мицелярдык коллоиддерди аныктоо
Мицеллярдык коллоиддер жарым коллоиддер деп да аталат. Алар түзүлгөн бөлүкчөлөр амфифилдик типтеги молекулалардын концентрациясынын жетиштүү деңгээли болгондо пайда болушу мүмкүн. Мындай молекулалар бир молекуланын агрегатына - мицеллага биригип, аз молекулалуу заттарды гана түзө алышат.
Амфифилдик мүнөздөгү молекулалар – бул полярдуу эмес эриткичке жана гидрофилдик топко окшош параметрлери жана касиеттери бар углеводороддун радикалынан турган структуралар.полярдык деп да аталат.
Мицеллалар – бул негизинен дисперсиялык күчтөрдү колдонуу аркылуу чогуу кармалып турган дайыма аралыкта жайгашкан молекулалардын өзгөчө агломерациялары. Мицеллалар, мисалы, жуучу каражаттардын суудагы эритмелеринде пайда болот.
Молекулярдык коллоиддерди аныктоо
Молекулярдык коллоиддер табигый жана синтетикалык келип чыккан жогорку молекулалуу бирикмелер. Молекулярдык салмагы 10 000ден бир нече миллионго чейин болушу мүмкүн. Мындай заттардын молекулалык фрагменттери коллоиддик бөлүкчө өлчөмүнө ээ. Молекулалардын өздөрү макромолекулалар деп аталат.
Суюлтулган макромолекулярдык типтеги бирикмелер чыныгы, бир тектүү деп аталат. Алар, өтө суюлтуу учурда, суюлтулган формулалар үчүн мыйзамдардын жалпы сериясына баш ийишет.
Молекулярдык типтеги коллоиддик эритмелерди алуу өтө жөнөкөй иш. Кургак зат менен тиешелүү эриткичти байланыштыруу жетиштүү.
Макромолекулалардын полярдуу эмес формасы углеводороддордо, ал эми полярдуу формасы полярдык эриткичтерде эрийт. Ар кандай белоктордун суу менен туздун эритмесинде эриши акыркылардын мисалы болуп саналат.
Кайтуу бул заттар кургак калдыктардын жаңы бөлүктөрүн кошуу менен буулантууга дуушар кылуу молекулярдык коллоиддик бөлүкчөлөрдүн эритме формасында болушуна алып келгендиктен деп аталат. Аларды эритүү процесси ал шишип кеткен этаптан өтүшү керек. Бул молекулярдык коллоиддерди айырмалоочу мүнөздүү өзгөчөлүк, боюнчажогоруда талкууланган башка системалардын фонунда.
Шишүү процессинде эриткичти түзүүчү молекулалар полимердин катуу калыңдыгына кирип, ошону менен макромолекулаларды түртүшөт. Акыркысы, чоңдугуна байланыштуу, акырындык менен эритмелерге тарай баштайт. Сырттан бул полимерлердин көлөмдүк маанисинин жогорулашы менен байкалат.
Мицелл аппараты
Коллоиддик системанын мицеллаларын жана алардын түзүлүшүн, эгерде пайда болуу процессин эске алсак, изилдөө оңой болот. Мисал катары AgI бөлүкчөсүн алалы. Бул учурда коллоиддик типтеги бөлүкчөлөр төмөнкү реакциянын жүрүшүндө пайда болот:
AgNO3+KI à AgI↓+KNO3
Күмүш йодидинин (AgI) молекулалары иш жүзүндө эрибеген бөлүкчөлөрдү түзөт, алардын ичинде кристалл торчолору күмүш катиондору жана йод аниондору аркылуу түзүлөт.
Натыйжадагы бөлүкчөлөр башында аморфтук түзүлүшкө ээ, бирок акырындык менен кристаллдашып, алар туруктуу көрүнүштүү түзүлүшкө ээ болушат.
Эгер AgNO3 жана KI ды тиешелүү эквиваленттеринде алсаңыз, анда кристаллдык бөлүкчөлөр чоңоюп, коллоиддик бөлүкчөнүн өзүнөн да ашып, олуттуу өлчөмдөргө жетип, анан тез жаан.
Эгерде сиз заттардын бирин ашыкча алсаңыз, андан жасалма түрдө стабилизаторду жасоого болот, ал күмүш йодидинин коллоиддик бөлүкчөлөрүнүн туруктуулугу жөнүндө кабарлайт. ашыкча AgNO3 болгон учурдаэритмеде көбүрөөк оң күмүш иондору жана NO3- камтылат. AgI кристалл торлорунун пайда болуу процесси Панет-Фажанс эрежесине баш ийерин билүү маанилүү. Демек, ал бул эритмеде күмүш катиондору (Ag+) менен берилген бул затты түзгөн иондордун катышуусунда гана жүрө алат.
Позитивдүү Аргентум иондору мицелланын структурасына бекем кирген жана электрдик потенциалды байланыштырып турган өзөктүн кристалл торунун пайда болуу деңгээлинде аяктайт. Дал ушул себептен ядролук тордун курулушун аяктоо үчүн колдонулган иондор потенциалды аныктоочу иондор деп аталат. Коллоиддик бөлүкчө - мицеллалар пайда болуу учурунда процесстин тигил же бул жүрүшүн аныктоочу башка өзгөчөлүктөр болот. Бирок, бул жерде бардыгы эң маанилүү элементтерди эске алуу менен мисал аркылуу каралды.
Айрым түшүнүктөр
Коллоиддик бөлүкчө термини каршы иондордун жалпы санынын адсорбциясы учурунда потенциалды аныктоочу типтеги иондор менен бир убакта пайда болгон адсорбциялык катмар менен тыгыз байланыштуу.
Гранул өзөк жана адсорбциялык катмардан түзүлгөн түзүлүш. Анын электрдик потенциалы E-потенциалдай эле белгиге ээ, бирок анын мааниси кичирээк болот жана адсорбциялык катмардагы каршы иондордун баштапкы маанисине көз каранды.
Коллоиддик бөлүкчөлөрдүн коагуляциясы коагуляция деп аталган процесс. Дисперстик системаларда майда бөлүкчөлөрдүн пайда болушуна алып келетчоңураактары. Процесс майда структуралык компоненттердин ортосундагы коагуляциялык түзүлүштөрдү түзүү үчүн биригүү менен мүнөздөлөт.
