Энэ өгүүллийн гол сэдэв нь коллоид бөөмс байх болно. Энд бид коллоид уусмал ба мицеллийн тухай ойлголтыг авч үзэх болно. Мөн коллоидтой холбоотой бөөмсийн үндсэн төрөл зүйлтэй танилцах. Судалж буй нэр томьёоны янз бүрийн онцлогууд, зарим нэг ойлголтууд болон бусад олон зүйлийн талаар тусад нь авч үзье.
Танилцуулга
Коллоид бөөмс гэдэг ойлголт нь янз бүрийн уусмалуудтай нягт холбоотой. Тэд хамтдаа янз бүрийн микрогетероген болон тархсан системийг үүсгэж болно. Ийм системийг бүрдүүлдэг бөөмс нь ихэвчлэн нэгээс зуун микрон хооронд хэлбэлздэг. Тарсан орчин ба фазын хооронд тодорхой тусгаарлагдсан хил хязгаартай гадаргуутай байхаас гадна коллоид хэсгүүд нь бага тогтвортой байдлын шинж чанартай байдаг бөгөөд уусмалууд нь өөрөө аяндаа үүсэх боломжгүй байдаг. Дотоод бүтэц, хэмжээ нь олон янзын бүтэцтэй байх нь бөөмсийг олж авах олон тооны аргыг бий болгоход хүргэдэг.
Коллоид системийн тухай ойлголт
Коллоид уусмалд тоосонцор бүхАгрегатууд нь үнэн ба бүдүүн гэж тодорхойлогддог уусмалуудын завсрын тархсан төрлийн системийг бүрдүүлдэг. Эдгээр уусмал дахь дусал, тоосонцор, тэр ч байтугай тархсан фазыг үүсгэдэг бөмбөлөгүүд нэгээс мянган нм хүртэл хэмжээтэй байдаг. Эдгээр нь тархсан орчны зузаанаар тархсан бөгөөд дүрмээр бол тасралтгүй бөгөөд анхны системээс найрлага болон / эсвэл нэгтгэх төлөв байдлаас ялгаатай байдаг. Ийм нэр томьёоны нэгжийн утгыг илүү сайн ойлгохын тулд түүнийг бүрдүүлдэг тогтолцооны дэвсгэр дээр авч үзэх нь зүйтэй.
Properties тодорхойлох
Коллоид уусмалын шинж чанаруудаас голыг нь тодорхойлж болно:
- Үүсгэгч бөөмс нь гэрлийг нэвтрүүлэхэд саад болохгүй.
- Тунгалаг коллоид нь гэрлийн цацрагийг тараах чадвартай. Энэ үзэгдлийг Тиндаль эффект гэж нэрлэдэг.
- Коллоид бөөмийн цэнэг нь дисперс системүүдийн хувьд ижил байдаг тул тэдгээр нь уусмалд үүсэх боломжгүй байдаг. Брауны хөдөлгөөнд тархсан тоосонцор тунадасжих боломжгүй бөгөөд энэ нь тэдний нислэгийн төлөв байдалд байгаатай холбоотой юм.
Үндсэн төрлүүд
Коллоид уусмалын үндсэн ангиллын нэгжүүд:
- Хий дэх хатуу хэсгүүдийн суспензийг утаа гэнэ.
- Хий дэх шингэн хэсгүүдийн суспензийг манан гэж нэрлэдэг.
- Хийн орчинд түдгэлзүүлсэн хатуу эсвэл шингэн төрлийн жижиг хэсгүүдээс аэрозол үүсдэг.
- Шингэн болон хатуу биет дэх хийн суспензийг хөөс гэж нэрлэдэг.
- Эмульс нь шингэн дэх шингэн суспенз юм.
- Сол нь тархсан систем юмхэт микрогетероген төрөл.
- Гель нь 2 бүрэлдэхүүн хэсэгтэй суспенз юм. Эхнийх нь гурван хэмжээст хүрээ үүсгэх ба түүний хоосон зайг янз бүрийн бага молекул жинтэй уусгагчаар дүүргэх болно.
- Шингэн дэх хатуу төрлийн хэсгүүдийн суспензийг суспенз гэж нэрлэдэг.
Эдгээр бүх коллоид системд бөөмийн хэмжээ нь гарал үүслийн шинж чанар, нэгтгэх төлөв байдлаас хамааран ихээхэн ялгаатай байж болно. Хэдийгээр өөр өөр бүтэцтэй ийм асар олон тооны системүүд байдаг ч тэдгээр нь бүгд коллоид байдаг.
Бөөмийн төрөл зүйл
Коллоид хэмжээстэй анхдагч бөөмсийг дотоод бүтцийн төрлөөр нь дараах төрөлд хуваана:
- Супенсоидууд. Тэдгээрийг мөн эргэлт буцалтгүй коллоид гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдгээр нь удаан хугацаанд бие даан оршин тогтнох боломжгүй байдаг.
- Мицелляр төрлийн коллоидууд, эсвэл тэдгээрийг бас хагас коллоид гэж нэрлэдэг.
- Урваж болох коллоид (молекул).
Эдгээр бүтэц үүсэх үйл явц нь маш өөр байдаг нь тэдгээрийг нарийн түвшинд, хими, физикийн түвшинд ойлгох үйл явцыг улам хүндрүүлдэг. Эдгээр төрлийн уусмалууд үүсдэг коллоид хэсгүүд нь салшгүй систем үүсэх үйл явцын хувьд маш өөр хэлбэр, нөхцөлтэй байдаг.
Суспенсоид тодорхойлох
Суспенсоид нь металлын элементүүд ба тэдгээрийн исэл, гидроксид, сульфид болон бусад давс хэлбэрээр хэлбэлздэг уусмал юм.
БүгдДээр дурдсан бодисыг бүрдүүлэгч хэсгүүд нь молекул эсвэл ионы болор тортой байдаг. Тэд тархсан төрлийн бодисын фазыг бүрдүүлдэг - суспенсоид.
Тэдгээрийг суспензээс ялгах боломжийг олгодог онцлог шинж чанар нь илүү өндөр тархалтын индекстэй байх явдал юм. Гэвч тэдгээр нь тархалтыг тогтворжуулах механизмгүйн улмаас хоорондоо холбоотой байдаг.
Суспенсоидын эргэлт буцалтгүй байдлыг уураар жигнэх үйл явцын тунадас нь тунадас өөрөө болон тархсан орчны хооронд холбоо үүсгэн дахин солс авах боломжийг олгодоггүйтэй холбон тайлбарладаг. Бүх суспенсоидууд нь лиофобик шинж чанартай байдаг. Ийм уусмалд буталсан эсвэл өтгөрүүлсэн металл ба давсны деривативтай холбоотой коллоид хэсгүүд гэж нэрлэгддэг.
Үйлдвэрлэлийн арга нь дисперс системийг байнга үүсгэдэг хоёр аргаас ялгаатай биш:
- Тараах замаар олж авах (том биетүүдийг нунтаглах).
- Ионы болон молекулаар ууссан бодисыг конденсацлах арга.
Мицелляр коллоид тодорхойлох
Мицелляр коллоидуудыг хагас коллоид гэж бас нэрлэдэг. Амфифил төрлийн молекулуудын хангалттай концентраци байгаа тохиолдолд тэдгээрийн үүссэн хэсгүүд үүсч болно. Ийм молекулууд нь зөвхөн бага молекул жинтэй бодисыг молекулын нэгдэл болох мицелл болгон үүсгэж болно.
Амфифил шинж чанартай молекулууд нь туйлшралгүй уусгагч болон гидрофил бүлэгтэй төстэй параметр, шинж чанартай нүүрсустөрөгчийн радикалаас бүрдэх бүтэц юм.туйл гэж бас нэрлэдэг.
Мицелл гэдэг нь тархалтын хүчний тусламжтайгаар голчлон нэгдмэл байдаг тогтмол зайтай молекулуудын тодорхой бөөгнөрөл юм. Жишээлбэл, угаалгын нунтаг усан уусмалд мицелла үүсдэг.
Молекул коллоид тодорхойлох
Молекул коллоид нь байгалийн болон синтетик гаралтай өндөр молекулын нэгдлүүд юм. Молекулын жин нь 10,000-аас хэдэн сая хүртэл байж болно. Ийм бодисын молекулын хэсгүүд нь коллоид бөөмийн хэмжээтэй байдаг. Молекулуудыг макромолекул гэж нэрлэдэг.
Шингэрүүлэхэд хамаарах макромолекул төрлийн нэгдлүүдийг үнэн, нэгэн төрлийн гэж нэрлэдэг. Тэд хэт шингэрүүлсэн тохиолдолд шингэрүүлсэн найрлагад зориулсан ерөнхий цуврал хуулийг дагаж мөрдөж эхэлдэг.
Молекулын төрлийн коллоид уусмал авах нь маш энгийн ажил юм. Хуурай бодис болон холбогдох уусгагчтай холбогдоход хангалттай.
Макромолекулын туйл биш хэлбэр нь нүүрсустөрөгчид уусдаг бол туйлт хэлбэр нь туйлын уусгагчид уусдаг. Сүүлийн жишээ нь янз бүрийн уургийг ус, давсны уусмалд уусгах явдал юм.
Эдгээр бодисыг хуурай үлдэгдлийн шинэ хэсгүүдийг нэмж ууршуулахад молекул коллоид хэсгүүд уусмал хэлбэрт ордог тул тэдгээрийг буцаах боломжтой гэж нэрлэдэг. Тэдний татан буулгах үйл явц нь хавдах үе шатыг туулах ёстой. Энэ нь молекул коллоид ялгах онцлог шинж юм, дээрдээр дурдсан бусад системүүдийн дэвсгэр дээр.
Хавдах явцад уусгагчийг үүсгэгч молекулууд нь полимерийн хатуу зузаан руу нэвтэрч улмаар макромолекулуудыг хооронд нь түлхэж өгдөг. Сүүлийнх нь том хэмжээтэй тул уусмал болгон аажмаар тархаж эхэлдэг. Үүнийг гаднаас нь авч үзвэл полимерийн эзэлхүүний хэмжээ ихсэх үед ажиглагдаж болно.
Micelle төхөөрөмж
Коллоид системийн мицеллүүд ба тэдгээрийн бүтцийг бүрдүүлэх үйл явцыг авч үзвэл судлахад хялбар байх болно. Жишээ болгон AgI бөөмийг авч үзье. Энэ тохиолдолд коллоид төрлийн бөөмс дараах урвалын үед үүснэ:
AgNO3+KI à AgI↓+KNO3
Мөнгөний иодидын (AgI) молекулууд нь бараг уусдаггүй хэсгүүдийг үүсгэдэг бөгөөд тэдгээрийн дотор талст тор нь мөнгөний катионууд болон иодын анионуудаас бүрдэх болно.
Үйлдвэрлэсэн хэсгүүд нь эхлээд аморф бүтэцтэй байсан ч аажмаар талсжих явцдаа байнгын харагдах бүтцийг олж авдаг.
Хэрэв та AgNO3 ба KI-г тус тусынх нь адилаар авбал талст хэсгүүд ургаж, коллоид бөөмийн хэмжээнээс ч илүү том хэмжээтэй болж, дараа нь маш хурдан болно. тунадас.
Хэрэв та аль нэг бодисыг хэтрүүлэн авбал түүнээс зохиомлоор тогтворжуулагч хийж болох бөгөөд энэ нь мөнгөн иодидын коллоид хэсгүүдийн тогтвортой байдлыг илтгэнэ. Хэт их AgNO3уусмалд илүү эерэг мөнгөний ионууд агуулагдах ба NO3-. AgI болор тор үүсэх үйл явц нь Панет-Фажансын дүрэмд захирагддаг гэдгийг мэдэх нь чухал юм. Иймээс энэ уусмалд мөнгөн катионоор (Ag+) төлөөлдөг энэ бодисыг бүрдүүлдэг ионуудын дэргэд л үйл ажиллагаа явуулах боломжтой.
Эерэг Аргентумын ионууд нь мицеллийн бүтцэд баттай багтаж, цахилгаан потенциалыг харилцдаг цөмийн болор тор үүсэх түвшинд үргэлжлэн гүйцэтгэгдэх болно. Ийм учраас цөмийн торыг барьж дуусгахад ашигладаг ионуудыг потенциал тодорхойлох ион гэж нэрлэдэг. Коллоид бөөмс - мицелл үүсэх үед үйл явцын нэг буюу өөр явцыг тодорхойлдог бусад шинж чанарууд байдаг. Гэхдээ энд бүх зүйлийг хамгийн чухал элементүүдийг дурьдсан жишээн дээр авч үзсэн.
Зарим ойлголт
Коллоид бөөмс гэдэг нэр томъёо нь сөрөг ионуудын нийт хэмжээг шингээх явцад потенциал тодорхойлох төрлийн ионуудтай нэгэн зэрэг үүсдэг шингээлтийн давхаргатай нягт холбоотой.
Мөхлөг нь цөм болон шингээх давхаргаас бүрдсэн бүтэц юм. Энэ нь E-потенциалтай ижил тэмдэгтэй цахилгаан потенциалтай боловч утга нь бага байх ба шингээлтийн давхарга дахь эсрэг ионуудын анхны утгаас хамаарна.
Коллоид хэсгүүдийн коагуляци нь коагуляци гэж нэрлэгддэг процесс юм. Тарсан системд энэ нь жижиг хэсгүүд үүсэхэд хүргэдэгилүү том. Уг процесс нь коагуляцийн бүтцийг бий болгохын тулд жижиг бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд нэгдлээр тодорхойлогддог.
