Wypracowania

Koloidy

Koloidy ( ich inna nazwa to roztwory koloidalne) są to układy dyspersyjne (heterogeniczne) złożone z dwóch faz: fazy rozproszonej oraz ośrodka rozpraszającego. Wykazują tzw. rozdrobnienie koloidowe, czyli cząstki substancji rozproszonej mają wielkość od 1 do 500 nm.

Jeżeli fazę rozpraszającą stanowi woda, to koloidy takie nazywa się hydrozolami, jeżeli natomiast fazę rozpraszającą stanowi alkohol, to koloidy takie nazywane są alkazolami.

Koloidy można podzielić ze względu na budowę fazy rozproszonej na trzy grupy:

- koloidy fazowe – są zbudowane z wielkich cząstek, powstałych przez rozdrobnienie jeszcze większych cząstek, zaś sam koloid jest stabilizowany przez ładunek elektryczny, jaki gromadzi się na powierzchniach poszczególnych faz.

Np. zole niektórych metali

- koloidy cząsteczkowe – są zbudowane z pojedynczych cząsteczek, o bardzo dużych rozmiarach, z tego względu zalicz się je do koloidów, a nie do roztworów właściwych. Koloid jest stabilizowany poprzez solwatację cząsteczek.

Np. białka w wodzie

- koloidy micelarne (asocjacyjne) – w koloidach takich tworzą się micele (agregaty), czyli skupiska wielu drobnych cząsteczek , które zawierają część hydrofobową i hydrofilową.

Np. mydła, detergenty

Koloidy można także podzielić ze względu na oddziaływanie pomiędzy cząstkami fazy rozproszonej, a cząstkami fazy rozpraszającej:

- koloidy liofilowe (jeżeli w roztworze koloidalnym fazą rozpraszająca jest woda, układy takie nazywa się hydrofilowymi) – są otoczone cząsteczkami wody, z którymi oddziałują tworząc trwałą powłokę (otoczkę hydralizacyjną).

Np. rozwory białek, roztwory skrobi, roztwory żelatyny, roztwór kwasu krzemowego

- koloidy liofobowe (jeżeli w roztworze koloidalnym fazą rozpraszająca jest woda, układy takie nazywa się hydrofobowymi) – nie tworzą powłoczki hydralizacyjnej, ze względu na słabe oddziaływanie między obiema fazami.

Np. zole niektórych metali (Ag, Au)

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. Efekt ten można obserwować w ultramikroskopie: jeżeli układ koloidalny zostanie odpowiedni oświetlony, to można zaobserwować świetlne punkty, które odpowiadają pojedynczym cząstkom. Natomiast w samym roztworze koloidalnym widoczny jest wyraźnie, w ciemnym pomieszczeniu, stożek wiązki światła ugiętego, będący drogą światła w roztworze.

Występowanie efektu Tyndalla jest wykorzystywane do oznaczania mas cząsteczkowych substancji rozpuszczonych w roztworach koloidalnych oraz do wyznaczania stężeń tych roztworów. Można także wyznaczać kierunki poruszania się cząstek, które poddają się bezładnym ruchom Browna.

Koagulacją nazywa się przejście zolu w żel. Jest to łączenie się cząstek substancji rozproszonej w większe skupienia pod wpływem np. wysokiej temperatury, mieszania, naświetlania, wstrząsania)

Peptyzacja to przejście żelu w zol. Jest to rozdrobnienie cząstek fazy rozproszonej. Peptyzacja zachodzi wówczas, gdy koagulacja jest odwracalna. Jeżeli koagulacja jest nieodwracalna mówi się o denaturacji koloidu.