Coloid

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Laptele este un coloid.

Un coloid (sau sistem coloidal ) este un amestec special în care o substanță este într-o stare fin dispersată , intermediară între soluție și dispersie . Această stare „microheterogenă” constă, prin urmare, în două faze : o fază constând dintr-o substanță de dimensiuni microscopice (diametru de la 88 nm la 1 μm ) [1] și o fază de dispersie continuă.

Dimensiunea particulelor
<10 −9 m 10 −9 - 10 −6 m > 10 −6 m
Soluţie Coloid Suspensie heterogenă

Diferența cu soluțiile constă în faptul că acestea din urmă sunt sisteme omogene care conțin ioni sau molecule de solut dispersate într-un solvent liber de mișcare unul față de celălalt; sunt, de asemenea, clare, supuse legilor ebullioscopiei și crioscopiei și au presiune regulată a vaporilor și presiune osmotică . Sistemele coloidale , pe de altă parte, sunt sisteme eterogene , care sunt tulburi, nu respectă legile anterioare și au vapori neregulați și presiune osmotică.

Multe substanțe familiare sunt coloizi, cum ar fi untul , maioneza , asfaltul , lipiciul , ceața și fumul .

În funcție de tipul de fază dispersată ( lichid , solid sau gazos ) și de faza continuă, se pot distinge numeroase tipuri de dispersii coloidale: de exemplu sol și aerosoli .

Tipuri de dispersii coloidale
Faza dispersată Faza continuă Nume Exemplu
Lichid Gaz Aerosol lichid Ceață , spray-uri lichide
Solid Gaz Aerosol solid Fum , particule , praf
Gaz Lichid Spumă Spumă de ras , frișcă
Lichid Lichid Emulsie Lapte , maioneză , sânge
Solid Lichid Sol Pasta de dinți , Au sau Ag coloidal
Gaz Solid Spumă solidă Polistiren expandat sau poliuretan , aerogel
Lichid Solid Gel Opal , brânză
Solid Solid Suspensie solidă Materiale plastice pigmentate, sticlă , aliaje metalice

fundal

Primele studii sistematice asupra coloizilor se datorează italianului Francesco Selmi care în perioada de cinci ani 1845 - 1850 a publicat numeroase lucrări despre coloizi anorganici, în special despre clorura de argint [2] , despre albastrul prusian [3] și despre compușii de sulf ( acesta din urmă în colaborare cu Ascanio Sobrero ), identificând principalele proprietăți făcând distincție între soluții adevărate și pseudo-soluții [4] . Termenul „coloid” se datorează chimistului scoțian Thomas Graham care a început primele studii asupra coloizilor în jurul anului 1860 : a împărțit substanțele în două categorii pe baza capacității lor de a traversa anumite membrane animale și vegetale, prin procesul de dializă , numind cristaloizi cei capabili a traversării lor și a coloidului celorlalți. Cu toate acestea, această distincție sa dovedit a fi insuficientă, deoarece aceeași substanță poate da naștere la soluții coloidale în apă și soluții necoloidale cu alți solvenți. Din acest motiv, se preferă să vorbim despre sisteme coloidale , indicând cu acest termen acele sisteme care prezintă un set de proprietăți atunci când anumite substanțe sunt puse în soluție.

În special, coloidii liofobi sunt sisteme coloidale caracterizate prin afinitate scăzută între faza dispersată și faza de dispersare, prin urmare sunt instabile și tind să dea naștere unei separări de faze în timp. Exemple de coloizi liofobi sunt reprezentate de soluții coloidale de elemente precum aur , argint , mercur , sulf , compuși precum sulfuri metalice, halogenuri de argint și hidroxizi de fier sau aluminiu .

Pe de altă parte, coloizii liofili se caracterizează printr-o afinitate mare între faza dispersată și faza dispersantă, astfel încât aceste sisteme coloidale pot fi considerate omogene. Puse în soluție sunt acoperite cu un strat de molecule de solvent (solvatare) și astfel devin pseudo-solubile sau par solubile. Exemple de coloizi liofili sunt reprezentate de soluțiile multor polimeri naturali (de exemplu, cauciuc , amidon ) sau sintetice ( nailon , polietilenă ), în câmpul biochimic al soluțiilor, cum ar fi cele formate din proteine , polizaharide și acizi nucleici, și din nou prin soluții de săpunuri și detergenți sintetici.

După cum vă puteți imagina, chimia coloidală este o știință interdisciplinară, care implică chimie , reologie și fizică .

Proprietățile coloizilor

Forțele care intră în joc în fenomenele coloidale implică: interacțiuni electrostatice , forțe entropice , tensiune superficială .

Una dintre proprietățile caracteristice care servește pentru a distinge sistemele coloidale de soluțiile adevărate este efectul Tyndall : atunci când o rază de lumină trece printr-un lichid pur sau o soluție adevărată, calea sa nu este vizibilă lateral, deoarece particulele din soluție sunt prea mici pentru a fi difuzate. lumina. Pe de altă parte, în sistemele coloidale, dimensiunile particulelor sunt capabile să o difuzeze astfel încât traseul său să fie vizibil lateral (acesta este motivul pentru care, de exemplu, laptele este tulbure și albicios).

De multe ori faza dispersată ia structuri de organizare supramoleculară de tip micelar .

Distrugerea unui coloid poate fi obținută prin încălzire sau prin adăugarea unui electrolit , dând naștere la fenomene de coagulare sau floculare . Dacă procesul este de tip reversibil, în sensul că este posibilă restabilirea sistemului coloidal original, atunci vom vorbi de peptizare .

Coloizii de protecție (de exemplu, gelatina ) sunt substanțe utilizate pentru a crește stabilitatea solurilor, datorită unui efect protector datorat impedimentului de agregare. Numărul de aur este unitatea de măsură a acțiunii stabilizatoare și corespunde miligramelor de substanță uscată necesare pentru a preveni schimbarea de la roșu la albastru a 10 ml dintr-un sol standard de aur coloidal când li se adaugă 1 ml de 10% soluție în greutate de clorură de sodiu .

Notă

  1. ^(RO) IUPAC Gold Book, "coloidal"
  2. ^ Francesco Selmi, Studj on the dimulsion of silver chloride , New Annals of Natural Sciences of Bologna, fasc. din august 1845.
  3. ^ Francesco Selmi, Studiu asupra pseudo-soluțiilor bluesului prusian și influenței sărurilor în stricarea lor , Bologna: Tipi Sassi, 1847.
  4. ^ Francesco Selmi, Cu privire la cuvintele precipitație și coagulare utilizate fără discriminare pentru a însemna depunerea albuminei dintr-o menstruație într-o stare insolubilă: considerații prezentate la Academia Regală de Științe, Litere și Arte din Modena în ședința din 30 martie 1842 și citite în congresul științific italian care s-a întâlnit la Padova în septembrie același an de Francesco Selmi , Modena: Pei Tipi della RD Camera, 1843.

Bibliografie

  • Duncan J. Shaw, Introducere în chimia coloidală și a suprafețelor (1966, ediția a treia 1980), Butterworths & Co.; ISBN 0-408-71049-7
  • Lyklema, J. Fundamentals of Interface and Colloid Science , vol. 2, pagina 3.208, 1995
  • Hunter, RJ Foundations of Colloid Science , Oxford University Press, 1989
  • Dukhin, SS și Derjaguin, BV . Fenomene electrocinetice , J. Willey și Sons, 1974
  • Russel, WB, Saville, DA și Schowalter, Dispersiile coloidale WR, Cambridge, 1989 University Press
  • Kruyt, HR Colloid Science , Volumul 1, Sisteme ireversibile, Elsevier, 1959
  • Dukhin, AS și Goetz, PJ Ultrasunete pentru caracterizarea coloizilor , Elsevier, 2002
  • Rodil, Ma. Lourdes C., Chimie Știința Centrală, Ediția a VII-a, 1997, Divizia Colegiului Prentice Hall, ISBN 0-13-533480-2
  • Evans, D. Fennel, Wennerström, H., Domeniul coloidal: unde se întâlnesc fizica, chimia, biologia și tehnologia, Ediția a II-a, Wiley-VCH, 1999

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 1044 · LCCN (EN) sh85028453 · BNF (FR) cb119764910 (data) · NDL (EN, JA) 00.56664 milioane
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Colloid&oldid=122473545 ”