chsk-roztwory.doc

Rodzaje układów fizycznych w zależności od stopnia rozproszenia substancji w środowisku wodnym

              Układ – wyodrębniona myślowo lub fizycznie część przestrzeni.

              Faza – jednolita fizycznie część układu, oddzielona od pozostałych części wyraźną powierzchnią rozdziału, na której następuje skokowa zmiana właściwości.

              Składnik – substancja chemiczna bez względu na jej stan skupienia.

              Mieszanina – układ wieloskładnikowy lub wielofazowy.

              Mieszanina jednorodna – układ, w którym składniki zatracają część swoich indywidualnych cech makroskopowych do tego stopnia, że stają się nierozróżnialne nawet przy dużym powiększeniu.

              Mieszanina niejednorodna – układ, w którym fazy poszczególnych składników zachowują swoje cechy makroskopowe i mikroskopowe.

              Układ rozproszony (dyspersyjny) – układ złożony z fazy rozpraszającej i fazy rozproszonej.

Rodzaje układów rozproszonych:

1. Układy gruboziarniste – rozmiary cząstek większe od około 500nm, widoczne pod mikroskopem optycznym lub przez lupę, a nawet gołym okiem.

Może to być:

·         Zawiesina (ciało stałe rozproszone w cieczy)

·         Dym (ciało stałe rozproszone w gazie)

·         Emulsja (ciecz rozproszona w cieczy)

·         Mgła (ciecz rozproszona w gazie)

·         Piana (pęcherzyki gazu rozproszone w cieczy lub w ciele stałym)

2. Koloidy (roztwory koloidalne) – rozmiary cząstek są mniejsze od ok. 500nm, ale większe od ok. 1nm.
3. Roztwory rzeczywiste – rozmiary cząstek są mniejsze od ok. 1nm.

Porównanie właściwości układów rozproszonych.

KOLOIDY

Są to układy dyspersyjne o dużym stopniu rozdrobnienia i wyglądzie układów fizycznie jednorodnych, choć w rzeczywistości składniki nie są ze sobą zmieszane cząsteczkowo. Koloidy, w których fazą rozpraszającą jest ciecz nazywamy zolami. Pojęcie koloidy do chemii po raz pierwszy wprowadził Graham, dla określenia substancji o właściwościach zbliżonych do kleju.

Cząstki fazy rozproszonej mają wymiary od ok.1nm do ok. 500nm i mogą mieć kształty blaszkowate, nitkowate oraz kuliste. Istnieją trzy rodzaje cząstek koloidalnych:

·         Zawierające nie mniej niż 1500 atomów makrocząsteczki polimerów syntetycznych lub naturalnych (skrobi, celulozy, białka, kauczuku i in.)

·         Micele, powstające w wyniku łączenia się jonów lub cząsteczek substancji rozpuszczonej wielkie zespoły, w których skład mogą wchodzić również cząsteczki rozpuszczalnika. Najczęściej micela składa się z jądra, stanowiącego niewielki fragment kryształu danej substancji, otoczonego koncentrycznymi warstwami jonów o przeciwnych znakach lub warstwą cząsteczek rozpuszczalnika adsorbowanych z roztworu.

·         Bardzo małe fragmenty krystalicznej fazy stałej.

Podziały koloidów:

1.      Podział koloidów ze względu na wielkość cząstek fazy rozproszonej:

·         Monodyspersyjne – cząstki fazy rozproszonej mają jednakową wielkość

·         Polidyspersyjne – cząstki fazy rozproszonej mają różne wymiary

2.      Podział koloidów w zależności od wartości dyspergowania :

·         Koloidy asocjacyjne – w których substancja rozproszona samorzutnie przechodzi w stan koloidalny

·         Koloidy dyspersyjne – w których substancję rozproszoną otrzymuje się przez wymuszone rozdrobnienie

3.      Podział koloidów w zależności od powinowactwa do rozpuszczalnika:

·         Koloidy liofilowe – mające duże powinowactwo do rozpuszczalnika (w przypadku wody hydrofilowe), dzięki czemu cząstki koloidalne otaczają się cząsteczkami rozpuszczalnika (solwatacja a w przypadku ośrodka wodnego hydratacja), co nadaje im trwałość – stają się mniej wrażliwe na działanie czynników koagulujących.

·         Koloidy liofobowe – posiadające małe powinowactwo do rozpuszczalnika (hydrofobowe) i na swojej powierzchni gromadzące ładunek elektryczny, który jest czynnikiem stabilizującym. Nie ulegają solwatacji lub ulegają jej w bardzo nieznacznym stopniu.

Własności charakterystyczne koloidów liofilowych i liofobowych.

4.      Podział koloidów  w zależności od stanu skupienia ośrodka dyspersyjnego i fazy rozproszonej.