Παραδείγματα Κολλοειδών

Τα κολλοειδή υπάρχουν σε αφθονία στη φύση και μπορούμε επίσης να τα παράγουμε συνθετικά. Τα κολλοειδή έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να υπάρχει ένα ολοκληρωμένο σύστημα ταξινόμησης.

Τα κολλοειδή είναι ο συνδυασμός μιας διεσπαρμένης φάσης και ενός μέσου διασποράς. Μπορούμε να τα χωρίσουμε σε ομάδες με βάση τη διάσπαρτη φάση και τα χαρακτηριστικά του μέσου. Ας ανακαλύψουμε περισσότερα για αυτούς.

Παραδείγματα κολλοειδών 

Πολλές κολλοειδείς λύσεις υπάρχουν παντού γύρω μας. Το κέικ, το γάλα, το ψωμί, το βούτυρο, το παγωτό, οι χυμοί φρούτων, η σαντιγί και άλλα τρόφιμα είναι παραδείγματα κολλοειδών. Εκτός από αυτά, υπάρχει ομίχλη, ομίχλη άργιλος και άλλα κολλοειδή.

Ταξινόμηση κολλοειδών με βάση τον τύπο

Ένα κολλοειδές είναι ένα μείγμα δύο ουσιών με μικροσκοπικά σωματίδια αναμεμειγμένα. Η φάση διασποράς αναφέρεται στις ενώσεις που έχουν διασπαρεί στο διάλυμα, ενώ το μέσο διασποράς αναφέρεται στο διάλυμα όπου διασπείρονται.

Μπορούμε να ταξινομήσουμε τα κολλοειδή με βάση τους τύπους τους ως:

• Πολυμοριακά κολλοειδή

• Μακρομοριακά κολλοειδή

• Συσχετισμένα κολλοειδή

Πολυμοριακά κολλοειδή

Η ομαδοποίηση πολλών ατόμων συν μικρών μορίων παράγει ένα διάλυμα διεσπαρμένου μέσου (με διαμέτρους λίγο κάτω από 1 nm). Τα σωματίδια διασποράς συγκρατούνται μεταξύ τους από τις δυνάμεις Van der Waals.

Τα παραδείγματα περιλαμβάνουν sol χρυσού και sol θείο.

Μακρομοριακά κολλοειδή

Τα μακρομόρια είναι γιγάντια μόρια που σχηματίζονται όταν ενώνονται μόρια με εξαιρετικά υψηλά μοριακά βάρη. Οι κολλοειδείς διεργασίες είναι μακρομοριακά κολλοειδή όταν ορισμένες ουσίες διασπείρονται σε κατάλληλο μέσο διασποράς. Τα μακρομοριακά κολλοειδή, κατά συνέπεια, έχουν σημαντική μοριακή μάζα.

Η προέλευση των λυόφιλων κολλοειδών είναι συχνά μακρομοριακή. Τα μακρομοριακά κολλοειδή σχηματίζονται όταν τα φυσικά μακρομόρια διασπείρονται σε ένα σύστημα διαλυτών. Αυτά τα μακρομόρια περιλαμβάνουν νουκλεϊκά οξέα, πρωτεΐνες, άμυλο, κυτταρίνη, ζελατίνη κ.λπ. Τα ανθρωπογενή πολυμερή όπως το συνθετικό καουτσούκ, το πολυπροπυλένιο και το πολυαιθυλένιο παράγουν μακρομοριακά κολλοειδή.

Συσχετισμένα κολλοειδή

Μερικά κολλοειδή λειτουργούν ως ζωτικοί ηλεκτρολύτες σε χαμηλές συγκεντρώσεις, αλλά παρουσιάζουν κολλοειδείς ιδιότητες σε πιο σημαντικές συγκεντρώσεις.

Τα μόρια της διεσπαρμένης φάσης ευθυγραμμίζονται έτσι ώστε οι μικκυλιακές δομές να αναπτύσσονται σε μια συγκεκριμένη συγκέντρωση, που ονομάζεται κρίσιμη μικκυλιακή συγκέντρωση. Τα σχετιζόμενα κολλοειδή είναι αυτά που παράγουν τέτοια μικκύλια.

Ταξινόμηση κολλοειδών με βάση την αλληλεπίδραση μεταξύ μορίων

Μπορούμε να χωρίσουμε τα κολλοειδή σε δύο τύπους με βάση τον τρόπο αλληλεπίδρασης των μορίων.

Λυόφιλα κολλοειδή (που αγαπούν τους διαλύτες)

Σε αυτά τα κολλοειδή διαλύματα, τα σωματίδια της διεσπαρμένης φάσης και τα σωματίδια του διασκορπισμένου μέσου έχουν ισχυρή συγγένεια. Είναι απίστευτα σταθεροί. Είναι δύσκολο να πήξουν και απαιτούν τη χρήση στερεού ηλεκτρολύτη.

Τα λυόφιλα κολλοειδή περιλαμβάνουν κόμμι, άμυλο, ζελατίνη και πρωτεΐνες. Σε αντίθεση με τα λυόφιλα κολλοειδή, τα υδρόφιλα κολλοειδή χρησιμοποιούν νερό ως μέσο διασποράς.

Λυοφοβικά κολλοειδή (Μισός διαλύτη)

Σε αυτά τα είδη κολλοειδών διαλυμάτων, τα σωματίδια της διεσπαρμένης φάσης και τα σωματίδια του μέσου διασποράς έχουν ασθενή συγγένεια. Ως λυόφιλα κολλοειδή, αυτά έχουν μειωμένη σταθερότητα. Μπορεί να πήξει γρήγορα με την προσθήκη μικρής ποσότητας ηλεκτρολύτη.

Τα λυοφοβικά κολλοειδή περιλαμβάνουν κολλοειδές κολλοειδές αργύρου, κολλοειδές διάλυμα υδροξειδίου του σιδήρου και κολλοειδές θειούχο αρσενικό. Τα λυόφιλα κολλοειδή που χρησιμοποιούν νερό ως μέσο διασποράς είναι γνωστά ως υδρόφιλα κολλοειδή.

Ταξινόμηση κολλοειδών με βάση τη διασπορά

Μπορούμε επίσης να ταξινομήσουμε τα κολλοειδή με βάση τη φάση της διασπαρμένης ουσίας και το μέσο διάδοσής της. Η ταξινόμηση των κολλοειδών διαλυμάτων περιλαμβάνει υγρά, γαλακτώματα, αφρούς και αερολύματα.

• Το sol είναι μια κολλοειδής διασπορά στερεών σωματιδίων σε ένα υγρό.

• Ένα γαλάκτωμα είναι ένα μείγμα δύο υγρών.

• Ο αφρός σχηματίζεται όταν παγιδεύει πολλά σωματίδια αερίου σε υγρό ή στερεό.

• Μικρές υγρές ή στερεές κατανεμημένες φάσεις στο αέριο συνθέτουν αερολύματα.

Μέθοδος προετοιμασίας

Μπορούμε να δημιουργήσουμε κολλοειδή με δύο διαφορετικούς τρόπους:

Διασπορά:Δημιουργείται από την κολλοειδή διασπορά μεγάλων σταγονιδίων υγρού ή με εφαρμογή διάτμησης (π.χ. ανακίνηση ή ανάμειξη).

Συμπύκνωση:Η συμπύκνωση λειτουργεί συμπυκνώνοντας μικροσκοπικά διαλυμένα μόρια μέσω συμπύκνωσης και καθίζησης.

Εφαρμογή Κολλοειδών

Τα κολλοειδή χρησιμοποιούνται συχνά και έχουν επίσης ένα ευρύ φάσμα χρήσεων. Οι περισσότερες χρήσεις του είναι οι εξής:

• Οι ιστοί του σώματος απορροφούν κολλοειδή. Ως εκ τούτου, τα κολλοειδή χρησιμοποιούνται σε φάρμακα. Το Gold Sol αντιμετωπίζει τραυματισμούς στο ανθρώπινο σώμα. Το Silver Sol είναι συστατικό των λοσιόν ματιών. Άλλα παραδείγματα περιλαμβάνουν δεξτράνη και hetastarch.

• Τα σαπούνια περιέχουν κολλοειδή, τα οποία προσδίδουν καθαριστική δράση που εξαλείφει τη βρωμιά γαλακτωματοποιώντας λιπαρά υλικά.

• Τα κολλοειδή είναι απαραίτητα για την παραγωγή χρωμάτων και μελανιών. Το μελάνι που χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια των στυλό είναι ένα υγρό-στερεό κολλοειδές.

Αποβολή κολλοειδών κατά τη διήθηση νερού

Η καλύτερη λύση είναι να κάνετε ένα αρχικό βήμα πήξης σωματιδίων μόνο με έναν πηκτικό παράγοντα για την εξάλειψη των κολλοειδών από το νερό. Ο μόνος στόχος της αποσταθεροποίησης του κολλοειδούς ηλεκτροστατικού φορτίου από το παραπάνω βήμα είναι να διευκολυνθεί η συνάντηση και η μελλοντική συσσώρευσή τους κατά το στάδιο της γαλακτωματοποίησης.

Ορισμένοι ηλεκτρολύτες, όπως η στυπτηρία, μπορούν να κατακρημνίσουν κολλοειδή ρύπους. Η επίδραση της στυπτηρίας εξουδετερώνει τα αρνητικά φορτία των κολλοειδών σωματιδίων των ρύπων.

Συμπέρασμα

Τα κολλοειδή είναι ένα μείγμα δύο ουσιών στα οποία μικρά αιωρούμενα σωματίδια βρίσκονται το ένα πάνω από το άλλο. Τα σωματίδια κυμαίνονται σε μέγεθος από 0 έως 1000 νανόμετρα. Τυπικά, το εύρος είναι πιο σημαντικό από τα σωματίδια στο διάλυμα. Μόλις τα σωματίδια ενός συνδυασμού δεν καθιζάνουν αφού μείνουν αδιατάρακτα, χαρακτηρίζεται ως κολλοειδές.

Το φαινόμενο Tyndall είναι ένα φαινόμενο κολλοειδών διαλυμάτων στο οποίο μια ακτίνα φωτός διασκορπίζεται σε κολλοειδή που προκαλούνται από την αλληλεπίδραση μεταξύ του φωτός και των κολλοειδών σωματιδίων.