КОЛОЇД: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ТИПИ, ЗАСТОСУВАННЯ, ПРИКЛАДИ - ХІМІЯ - 2025

Ці колоїди представляють собою суміш , де крихітні нерозчинні частинки ( так звана дисперсною фаза) розподілені зважена в безперервній дисперсійному середовищі (або рідкій фазі). Частинки дисперсної фази, як і дісперсійні фази, можуть мати газоподібний, рідкий або твердий характер.

Приклади колоїдів включають туман, де диспергуючим середовищем є повітря, а диспергована фаза - мікроскопічні краплі води. Очевидним випадком буде сік, диспергуючим середовищем є вода, а фаза диспергування - мінерали, вітаміни, гідрати тощо.

Хмари - приклад газоподібних колоїдів, оскільки вони містять мікроскопічні краплі або кристали води, що знаходяться у повітрі. Джерело: pexels.com

Радіус частинок дисперсної фази становить від 0,001 мкм до 0,1 мкм (1 нм при 1000 нм). Цей радіус настільки малий, що його осідання дуже низьке, тому колоїди вважаються стабільними сумішами; хоча вони мають тенденцію до помутніння.

Колоїди мають набір власних характеристик, таких як ефект Тіндалла. Це полягає в тому, що частинки дисперсної фази здатні розсіяти світло у всіх напрямках.

Колоїди через їх спорідненість до води класифікуються як гідрофільні та гідрофобні. Крім того, для них існує наступна класифікація: емульсія, тверда емульсія, золь, гель, піна, тверда піна, рідкий аерозоль і твердий аерозоль.

Характеристика колоїдів

Склад

Всі комбінації газу, рідини та твердого речовини можуть викликати колоїди; крім газових сумішей, що утворюють справжні розчини. Будь суміш утворює колоїдну дисперсію або суспензію, залежить від розміру частинок, який можна вважати аналогом розчиненого речовини.

Адсорбція

Оскільки колоїдні частинки дрібно розділені, то випливає, що площа їх поверхні дуже велика. Це змушує колоїдні частинки адсорбувати іони, а також гази, рідини та тверді речовини.

Електрофорез

Колоїдні частинки зазвичай електрично заряджені; такий випадок білків та нуклеїнових кислот. Тому ці макромолекули можуть рухатися в електричному полі, рухаючись до анода або катода, залежно від їх електричного заряду.

Діаліз

Колоїдні частинки мають радіус, який перешкоджає їх проходженню через пори діалізних мембран, що дозволяє їх відділяти від інших менших зважених частинок. Ця особливість використовується для видалення небажаних речовин в колоїдних суспензіях.

Броунівський рух

Колоїдні частинки наділені випадковим вібраційним рухом у всіх напрямках, тобто броунівським рухом. Ця характеристика сприяє тому, що частинки не осідають, а однорідність та стабільність колоїдних суспензій зберігаються.

Ефект Тіндалла

Колоїдні частинки в суспензії здатні розсіяти світло в усі сторони, що характерно, що розчини відсутні. З цієї причини можна спостерігати шлях світлового променя, що проходить через колоїдну суспензію. Наприклад, промінь світла, який освітлює туман.

Види колоїдів

Емульсія

Це колоїд, утворений сумішшю двох не змішуваних рідин; одна утворює дисперсну фазу, а інша диспергаторну фазу. Зазвичай це масляно-водна суміш типу.

Тверда емульсія

Це тип колоїду, в якому його дисперсна фаза є твердим, а його фаза або диспергуюче середовище - рідиною.

Піна

Це тип колоїду, в якому дисперсна фаза - це газ, який утворює бульбашки, оточений фазою диспергування, яка є рідиною.

Пивна піна - приклад колоїдного пінного типу, де рідкою фазою є пивна рідина, а диспергована фаза - бульбашки повітря Джерело: Енгін Акюрт через Pexels.

Суцільна піна

Дисперсна фаза - це газ, а дисперсна фаза або середовище - тверда речовина. Цей тип колоїду отримують при виготовленні хліба і сиру.

Сонце та гелі

Це колоїдна система, в якій фаза диспергування є твердою, а диспергована фаза - рідиною у вигляді скупчень. Конденсація або гідроліз солі виробляє гель, який утворює твердий матеріал, наповнений рідиною.

Кажуть, що гелі мають щільність, схожу на рідини, але їх структура нагадує структуру твердих тіл.

Рідкий аерозоль

Це тип колоїду, в якому дисперсна фаза - це рідина, а дисперсна фаза або середовище - газ.

Твердий спрей

Це колоїдна система, в якій дисперсна фаза - це тверда речовина, а дисперсна фаза або середовище - газ.

Програми

Біологічні

Колоїди присутні в клітинах живих істот. У формі сонця і гелів вони складають цитоплазму і ядро. Тому життя розглядається як вираження присутності колоїдів.

Промислові

Колоїди застосовують у фарбах, пластмасах, сільськогосподарських інсектицидах, чорнилах, цементах, милах, мастилах, миючих засобах, клеях, а також у багатьох харчових продуктах.

Фарби складаються з колоїдних пігментів, диспергованих у рідких розчинниках, здатних утворювати стійку тверду плівку в міру висихання фарби.

Чорнила, що використовуються в газетному друку, виготовлені з колоїдного вуглецю в олії. Тим часом чорнило в ручках складається з колоїдів гелевого типу.

Лікарські

Колоїдні розчини застосовуються для розширення об’єму плазми у пацієнтів з післяопераційною гіповолемією. Колоїди срібла використовуються як антибіотики, які інактивують ферменти в бактеріях, грибах та вірусах. Зазначається, що мідні колоїди мають протиракову активність. Так само ртутні колоїди мають антисифілітичну дію.

Колоїди є частиною механізмів доставки та транспортування ліків, таких як гідрогелі, мікроемульсії, ліпосоми, міцели, наночастинки та нанокристали.

Підлоги

Основними колоїдними компонентами ґрунтів є мінеральні осади у вигляді глини та перегною. Грунтові колоїди відіграють важливу роль у зберіганні та обміні мінералів, необхідних рослинам, особливо Са ²⁺ , Mg ²⁺ та К ⁺ .

Згущувачі

Колоїди надають середнім бажаним властивостям потоку зубні пасти, лосьйони, мастила тощо, забезпечуючи їх стабілізацію та підтримку їх фаз.

Продукти харчування

Колоїди можна вважати всюдисущими в продуктах харчування, оскільки вони присутні майже в усіх. Наприклад, яєчний білок - це золоподібний колоїд, який складається з довголанцюгових білкових молекул, щільно звитих через водневі зв’язки.

Нагрівання яєчного білка розриває білкові зв’язки і колоїдний золь перетворюється на гідрогель.

Приклади колоїдів

Тверда емульсія: сир, масло і желе.

Емульсія: молоко, крем для обличчя та майонез.

Піна: крем для гоління, збиті вершки та пивна піна.

Суцільна піна: губка, гума та пемза.

Підошва: сирий яєчний білок, фарба та китайська фарба.

Гелі: смажений яєчний білок, кульова фарба та желатин.

Рідкий аерозоль: туман, туман, хмари та роса.

Твердий аерозоль: дим, автомобільні вихлопні матеріали та тверді частинки повітря.

Список літератури

1. Віттен, Девіс, Пек і Стенлі. (2008). Хімія (8-е видання). CENGAGE Навчання.
2. Law J., & Brar A. (15 грудня 2019 р.). Колоїди. Хімія LibreTexts. Відновлено з: chem.libretexts.org
3. Вікіпедія. (2020). Колоїд. Відновлено з: en.wikipedia.org
4. Чарльз Клей. (30 квітня 2018 р.). Характеристика колоїду. Наукові роботи. Відновлено: sciaching.com
5. Конус А. (1995). Застосування колоїдів у клінічній практиці. Британський журнал лікарняної медицини, 54 (4), 155–159.
6. QuimiNet. (7 лютого 2013 р.). Колоїдні розчини та їх застосування в медицині. Відновлено з сайту: quiminet.com