Основною темою даної статті буде колоїдна частинка. Тут ми розглянемо поняття колоїдного розчину і міцели. А також ознайомимось з основним видовим різноманіттям часток, що належать, до колоїдним. Окремо зупинимося на різних особливостях досліджуваного терміна, деяких окремих поняттях і в чому іншому.

Введення

Поняття колоїдної частинки тісно пов'язане з різними розчинами. У своїй сукупності вони можуть утворювати різноманітні системи мікрогетерогенної і дисперсного характеру. Частинки, які утворюють такі системи, за розмірами зазвичай лежать в межах від одного до ста мкм. Крім наявності поверхні з чітко розділеними кордонами між дисперсною середою і фазою, колоїдні частинки характеризуються властивістю малої стійкості, а самі розчини утворитися мимовільно не можуть. Наявність великої різноманітності в будові внутрішньої структури і розмірах викликає створення великого числа методів отримання частинок.

Поняття колоїдної системи

В колоїдних розчинах частки у всій своїй сукупності утворюють системи дисперсоного типу, які є проміжними між розчинами, які визначають як справжні і грубодисперсні. В даних розчинах краплі, частинки і навіть бульбашки, утворюють дисперсну фазу, володіють розміром від одного до тисячі нм. Вони розподіляються в товщі дисперсної середовища, як правило, безперервної, і відрізняються від вихідної системи складом і/або агрегатним станом. Щоб краще зрозуміти значення такої термінологічної одиниці, краще розглянути її на тлі систем, які вона утворює.

Визначення властивостей

Серед властивостей колоїдних розчинів основними можна визначити:

Утворюють частинки не заважають проходженню світла.

Прозорі колоїди мають властивість, що дозволяє розсіювати світлові промені. Це явище називають ефектом Тиндаля.

Заряд колоїдної частинки є однаковим для дисперсних систем, внаслідок чого вони не можуть зустрічатися в розчині. У Броунівському русі дисперсні частинки не можуть випадати в осад, що обумовлюється їх підтримкою в стані польоту.

Головні типи

Основні класифікаційні одиниці колоїдних розчинів:

Завись частинок твердого типу у газах називають димом.

Завись частинок рідини в газах називають туманом.

З дрібних частинок твердого або рідкого типу, зважених в середовищі газу, що утворюється аерозоль.

Газову суспензія в рідинах або твердих тілах називають піною.

Емульсія – це рідинна суспензію в рідині.

Золь – це дисперсна система ультрамикрогетерогенного типу.

Гелем називаються суспензія з 2 компонентів. Перший створює каркас тривимірного характеру, порожнечі якого будуть заповнені різними низькомолекулярними розчинниками.

Завись частинок твердого типу в рідинах називають суспензією.

У всіх цих колоїдних системах розміри частинок можуть сильно відрізнятися в залежності від своєї природи походження та агрегатного стану. Але навіть незважаючи на таке вкрай різноманітне кількість систем, що володіють різною структурою, всі вони відносяться до колоїдним.

Видове різноманіття частинок

Первинні частинки, які мають колоїдні розміри, за типом внутрішньої структури поділяються на такі види:

Суспензоиды. Їх також називають необоротними колоїдами, що не здатні самостійно існувати в довгих проміжках часу.

Колоїди міцелярного типу, або, як їх ще називають, полуколлоиды.

Колоїди оборотного типу (молекулярні).

Процеси утворення даних структур дуже різняться між собою, що ускладнює процес розуміння їх на детальному рівні, на рівні хімії і фізики. Колоїдні частинки, з яких утворюються такі види розчинів, мають дуже різну форму і умови протікання процесу утворення цілісної системи.

Визначення суспензоидов

Суспензоидами називають розчини з елементами металів і їх варіаціями у формі оксиду, гідроксиду, сульфіду та інших солей. Все що утворюють частинки вищезазначених речовин володіють молекулярної або іонною кристалічною решіткою. Вони формують фазу дисперсного типу речовини – суспензоида. Відмінною рисою, що дозволяє відрізняти їх від суспензій, є наявність більш високого показника дисперсності. Але вони пов'язані між собою відсутністю механізму стабілізації для дисперсності. Незворотність суспензоидов пояснюється тим, що осад процесу їх впарювання не дає людині отримати знову золі допомогою створення контакту між самим осадом і дисперсним середовищем. Всі суспензоиды є лиофобными. У таких розчинах називаються колоїдними частки, що належать до металів і похідних солей, які були подрібнені або конденсированы. Методика отримання нічим не відрізняється від тих двох способів, якими завжди створюють дисперсні системи:

Отримання шляхом диспергування (подрібнення великих тіл).

Методом конденсації іонно - і молекулярнорастворенных речовин.

Визначення мицелярных колоїдів

Міцелярні колоїди також іменують полуколлоидами. Частинки, з яких вони створюються, можуть виникати при наявності достатнього рівня концентрації молекул дифильного типу. Такі молекули можуть утворити лише низькомолекулярні речовини допомогою їх асоціювання в агрегат молекули – міцел.
Молекули дифильной природи – це структури, що складаються з вуглеводневого радикалу, параметрами і властивостями схожого з неполярним розчинником і гідрофільної групою, яку також називають полярною. Міцели – це особливі скупчення правильно розставлених молекул, що утримуються переважно за допомогою використання дисперсних сил. Міцели утворюються, наприклад, у водних розчинах миючих засобів.

Визначення молекулярних колоїдів

Молекулярними колоїдами називають високомолекулярні сполуки як природного, так і синтетичного походження. Молекулярний вага може коливатися від 10000 до декількох мільйонів. Молекулярні фрагменти подібних речовин володіють розміром колоїдної частинки. Самі молекули називають макромолекулами. Високомолекулярного з'єднання типу, схильні до розбавлення, називають істинними, гомогенними. Вони, в разі граничного розведення, починають підкорятися загальному ряду законів для розбавлених розчинів. Одержання колоїдних розчинів молекулярного типу є досить простим завданням. Досить змусити контактувати суху речовину і відповідний розчинник. Неполярний форма макромолекул може розчинятися у вуглеводнях, а полярна - в полярних розчинниках. Прикладом останнього може слугувати розчинення різних білків у розчині води і солі. Оборотними ці речовини називають у зв'язку з тим, що піддає їх випаровуванню з додаванням нових порцій сухих залишків змушує молекулярні колоїдні частинки приймати форму розчину. Процес їх розчинення повинен проходити через стадію, на якій він набухає. Вона є характерною рисою, що виділяє молекулярні колоїди, на тлі інших систем, які були розглянуті вище. В процесі набухання молекули, що утворюють розчинник, проникають в тверду товщу полімеру і тим самим розштовхують макромолекули. Останні в зв'язку зі своїми великими розмірами починають повільно дифундувати в розчини. Зовні це можна спостерігати при збільшенні об'ємної величини полімерів.

Пристрій міцели

Міцели колоїдної системи і їх будову буде простіше вивчити, якщо розглянути державотворчий процес. Візьмемо для приклад частку AgI. В даному випадку частинки колоїдного типу будуть утворюватися в ході наступної реакції: AgNO 3 +KI ? AgI?+KNO 3 Молекули иодида срібла (AgI) утворюють практично нерозчинні частинки, всередині яких кристалічна решітка буде утворена катіонами срібла і аніонами йоду. Утворюються частинки спочатку мають будову аморфного типу, проте далі, по мірі протікання їх поступової кристалізації, набувають постійне пристрій зовнішнього вигляду. Якщо взяти AgNO 3 і KI у відповідних еквівалентах, то кристалічні частки будуть рости і досягати значних розмірів, що перевершують навіть величину самої колоїдної частинки, а далі швидко випадати в осад. Якщо взяти одне речовин з надлишком, то можна штучно зробити з нього стабілізатор, який буде повідомляти про стійкість колоїдних частинок иодида срібла. У разі надмірної кількості AgNO 3 розчин буде містити в собі більше позитивних іонів срібла і NO 3 - . Важливо знати про те, що процес формування кристалічних решіток AgI підпорядковується правилом Панета-Фаянса. Отже, він здатний протікати тільки в разі наявності іонів, що входять до складу даної речовини, які в даному розчині представлені катіонами срібла (Ag + ). Позитивні іони аргентума будуть продовжувати добудовуватися на рівні формування кристалічної решітки ядра, міцно входить в структуру міцели і повідомляє про електричному потенціалі. Саме з цієї причини іони, які використовуються для добудови ядерної решітки, називають потенциалопределяющими іонами. В ході освіти колоїдної частинки – міцели – є й інші особливості, що обумовлюють те або інше перебіг процесу. Однак тут було розглянуто всі на прикладі із згадкою найважливіших елементів.

Деякі поняття

Термін колоїдної частинки тісно пов'язаний з адсорбційним шаром, який утворюється одночасно з іонами потенциалопределяющего типу, в ході адсорбції загальної кількості протиіонів. Гранула – це структура, утворена ядром і адсорбційним шаром. Вона володіє електричним потенціалом такого ж знака, яким наділений Е-потенціал, проте його величина буде меншою і залежить від вихідної величини протиіонів в шарі адсорбції. Злипання колоїдних часток, що є процесом, який називають коагуляцією. В дисперсних системах вона призводить до утворення з дрібних частинок більш великих. Процес характеризується зчепленням між малими структурними компонентами з утворенням коагуляційних структур.