W 13 UKŁADY ZŁOŻONE,
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
2008-05-16 UKŁADY ZŁOŻONE 1 Koloidy (zole) są to układy o dużym stopniu rozdrobnienia. Są stanem pośrednim pomiędzy roztworami rzeczywistymi, które są układami fizycznie jednorodnymi o rozdrobnieniu cząstecz - kowym a zawiesinami i mieszaninami niejednorodnymi. Do koloidów należą zarówno: •układy fizycznie jednorodne •roztwory substancji wielkocząsteczkowych •układy fizycznie niejednorodne o dużym stopniu rozdrobnienia - koloidy fazowe. Część układu tworzącą fazę ciągłą stanowi ośrodek dyspersyjny (rozpraszający), a drugą stanowi fazę zdyspergowaną (rozpro - szoną). Cząstki fazy rozproszonej dla kolidów mają rozmiary od 1nm do 100nm, czyli od 10 -7 do 10 -5 cm. Cząstki fazy rozproszo - nej mogą mieć kształty blaszkowate, nitkowate oraz kuliste. Wyróżnia się układy monodyspersyjne - koloidy w których cząstki fazy rozproszonej mają jednakową wielkość oraz polidyspersyjne , w których cząstki mają różne wymiary. 1 2 2008-05-16 Podział koloidów wg stanu ośrodka dyspersyjnego i fazy rozproszonej Ośrodek Faza Przykłady Nazwa dyspersyjny rozproszona gaz ciecz mgła, chmury, pary mgły gaz ciało stałe kurz, dym gazozole ciecz gaz piana mydlana piany, zole ciecz ciecz mleko, roztwór żelatyny, białko jaj emulsje, emulsoidy ciecz ciało stałe mętne wody zawiesina koloidalna, suspensoidy ciało stałe gaz pumeks, okluzje gazowe piany stałe ciało stałe ciecz kwarc mleczny ciało stałe ciało stałe kolorowe szkła zole stałe 3 Metody otrzymywania koloidów W celu uzyskania rozdrobnienia koloidalnego stosowane są dwa rodzaje metod: Metody dyspersyjne, polegające na rozdrabnianiu cząstek o wymiarach większych od 500nm aż do uzyskania wymiarów charakterystycznych dla roztworów koloidalnych. Należą tu głównie: rozdrabnianie mechaniczne (rozcieranie), metoda Brediga, polegająca na rozpyleniu głównie czystych metali w łuku Volty, peptyzacja (polega na działaniu roztworem odpowiedniego elektrolitu na świeżo wytrącony trudno rozpuszczalny osad), rozpylanie za pomocą ultradźwięków, rozpylanie katodowe, termiczne itd. Metody kondensacyjne, polegające na łączeniu cząsteczek lub jonów w większe zespoły aż do osiągnięcia rozdrobnienia koloidalnego. Najważniejsze z tego typu metod to zmniejszenie rozpuszczalności, redukcja, czasem utlenienie, hydroliza, polimeryzacja, metoda zarodnikowa i inne. 4 2 2008-05-16 Do oczyszczania roztworów koloidów stosuje się wiele metod. Najważniejszymi są; •dializa (elektrodializa) •filtracja (ultrafiltracja) •wymiana jonowa (wykorzystanie jonitów) W metodach tych stosuje się błony półprzepuszczalne (membrana), przez które przechodzą zanieczyszczenia (elektrolity), a które są nieprzepuszczalne dla cząstek o rozdrobnieniu koloidalnym. Dializator 5 W zależności od powinowactwa do rozpuszczalnika, koloidy dzieli się na: koloidy liofilowe (hydrofilowy dla układów, gdzie ośrodkiem rozpraszającym jest woda) mające duże powinowactwo do rozpuszczalnika, dzięki czemu cząstki koloidalne otaczają się cząsteczkami rozpuszczalnika, co nadaje im trwałość. koloidy liofobowe (hydrofobowe) posiadające małe powinowactwo do rozpuszczalnika i na swojej powierzchni gromadzące ładunek elektryczny Schemat budowy miceli AgI wytrąconego nadmiarem KI. 6 3 2008-05-16 Efekt Tyndalla – to zjawisko towarzyszący przepuszczaniu światła przez układ koloidalny. W wyniku tego światło ulega ugięciu i rozproszeniu na cząstkach fazy rozproszonej, które maja rozmiary mniejsze od długości fali świetlnej. W roztworze koloidalnym widoczny jest wyraźnie, w ciemnym pomieszczeniu, stożek wiązki światła ugiętego, będący drogą światła w roztworze. 7 Podwójna warstwa elektryczna składa się z dwóch części warstwy adsorbcyjnej i dyfuzyjnej . Istnienie dwóch warstw jest powodem, że cząstka taką możemy przedstawić jako kondensator, którego jedną okładką jest powierzchnia cząstki, a druga okładka rozciąga się na pewną odległość w głąb cieczy. W zjawiskach elektrokine- tycznych ważną rolę odgrywa wartość potencjału na granicy pomiędzy warstwą adsorpcyjną a dyfuzyjną względem głębi roztworu. Nosi on nazwę potencjału elektrokinetycznego (dzeta) . Istnienie potencjału elektrokinetycznego odgrywa zasadniczą rolę w zjawiskach elektrokinetycznych. 8 4 2008-05-16 Zjawiska elektrokinetyczne obejmują: elektroosmozę, elektroforezę, potencjał sedymentacji i potencjał przepływu (powstanie różnicy potencjałów na końcach kapilary, przez którą przepływa ciecz). Elektroosmoza jest to ruch ośrodka dyspersyjnego pod wpływem pola elektrycznego . 9 Elektroforeza jest to poruszanie się naładowanych cząstek koloidalnych pod wpływem pola elektrycznego względem nieruchomego ośrodka rozpraszającego . 10 5 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |