Dispergované roztoky sú systémy, v ktorých je fáza zastúpená časticami s veľkosťou od 1 nm do 10 mikrónov. Rozptýlené systémy sú bežné a používajú sa v priemysle. Patria sem: aerosóly (kvapôčky alebo tuhé častice suspendované na vzduchu), emulzie (kvapôčky kvapaliny rozpustené v kvapaline inej povahy), koloidné roztoky sú sóly (dvojfázové heterogénne systémy, ktorých veľkosť častíc je medzi emulziami a skutočnými roztokmi, potom je vo vnútri od 1 do 100 nm. Dispergované častice môžu byť v rôznom agregovanom stave. Súbor častíc je fáza a ich kombináciou je dispergované médium (kvapalné, plynné a pevné)..
Zloženie dispergovaného systému
Vlastnosti a použitie koloidných roztokov
V širšom zmysle sú v podstate koloidy všetky prírodné organizmy a rastliny životného prostredia, z ktorých prevažnú časť berieme s jedlom v koloidnom stave. Koloidy tiež zahŕňajú lieky, niektoré farby a dokonca aj stavebné materiály (spojivá do cementu a betónu, farby a laky a keramické materiály, horľavé materiály, umelé vlákna, plasty)..
Kinetické vlastnosti heterogénnych dispergovaných systémov. Pohyb je spôsobený rozdielom vo veľkosti častíc. Tenké zavesenie je schopné Brownovho náhodného pohybu. Napríklad tuk pridávaný do vody alebo mlieka zriedený vodou. Pohyb častíc koloidného roztoku je termodynamicky náročný na energiu.
Ďalšou kinetickou vlastnosťou riešení je rozptyl: Proces pohybu častíc v dôsledku rozdielov v ich koncentráciách. Ale hrubé častice sa nezúčastňujú chaotického pohybu, hlavným dôvodom ich pohybu je však separácia fázovej hustoty v dispergovanom médiu. Preto, ak je hustota väčšia, potom sa častice postupne usadia pôsobením gravitácie - procesu sedimentácie. Veľmi častý proces používaný v molekulárnej chémii proteínov, molekúl nukleových kyselín a dokonca aj baktérií. Osmotický tlak koloidov je veľmi malý, pretože koloid má veľkú hmotnosť.
Optické vlastnosti roztoku sú dané schopnosťou rozptylové svetlo, to znamená prítomnosť opalescencie (kvôli optickej heterogenite). Pozorované, ak prejdete lúčom svetla cez kyvetu a umiestnite pred seba šošovku, efekt je viditeľný z boku (Tyndallov kužel). Je to spôsobené závislosťou veľkosti častíc roztoku a dĺžky svetelného lúča.
Rozptyl je pozorovaný, ak je vlnová dĺžka väčšia ako veľkosť častíc v roztoku. Ak majú častice veľkosť rovnajúcu sa vlnovej dĺžke, potom sa lúč priamo okolo neho ohýba a rozptyľuje sa, to znamená, pozoruje sa difrakčný jav. Vďaka rozptylovému spektru je možné presne určiť príslušnosť roztoku (pravá - iónová, molekulárna alebo koloidná)..Skutočné riešenia a ich vlastnosti
Skutočné roztoky sú transparentné, homogénne roztoky so silnou dispergovanou fázou, častice menšie ako jeden nanometer, takže hranica oddelenia fáz v roztoku zmizne. Skutočné roztoky sa delia na iónové, ak dispergovaná fáza pozostáva z hydratovaných iónov (roztok chloridu sodného alebo molekulárny roztok (glukóza)). Pre človeka je voda nezastupiteľnou súčasťou života, pretože všetky telesné ióny sú v ňom rozpustené, vďaka čomu sa v tele vyskytujú všetky metabolické procesy. medzi bunkami.
Rozdiely medzi koloidmi a skutočnými riešeniami
Po prvé, skutočné riešenia sú transparentné a homogénne, častice v dispergovanej fáze sú menšie ako nanometer. Nie je ich charakteristické difrakcia alebo opalescencia, Neexistuje žiadny Tyndallov kužeľ, to znamená, že častice sú také malé, že nie sú ani viditeľné v ultrafialovom mikroskope. Pri filtrácii koloidné roztoky neprechádzajú papierovými filtrami, ale tie pravé sa ľahko filtrujú, čo ukazuje rozdiely medzi veľkosťou častíc dispergovanej fázy. Skutočné roztoky prechádzajú cez bunkové membrány. Termodynamický a nestabilný delaminát, ktorý je typický pre koloidné roztoky, a tie pravé sa neoddeľujú.
Skutočné riešenia sa môžu vytvárať spontánne, bez nákladov na dodatočnú energiu, a koloidné riešenie, naopak, energetická bilancia pre nich nie je stabilná. Konverzné sily medzi fázou a médiom pre skutočné riešenia sú dosť veľké, takže nepotrebujú stabilizátor. Mechanické vlastnosti roztokov sa navzájom líšia. Skutočné riešenia sú odolnejšie, pretože dispergovaná fáza je stacionárna a tvorí štruktúru, v ktorej je médium uzavreté (napríklad kostné tkanivo). Koloidný roztok je voľne dispergovaný, má tekutosť, preto je koncentrácia fázy a média rovnomerne rozložené (prach, dym alebo hmla).
