2005. 09. 28. KOLLOID OLDATOK

Heterogén rendszerekben A többkomponensű anyagi rendszerek csoportosítása részecske mérete alapján: Heterogén rendszerekben a részecske méret 500 nm-nél nagyobb szabad szemmel vagy mikroszkóppal jól látható. Homogén rendszerekben a részecske méret 1 nm-nél kisebb a részecskék sem szabad szemmel sem mikroszkóppal nem észlelhetők. Kolloid oldatoknak Az 1-500 nm átmérőjű oldott részecskéket tartalmazó oldatok sem szabad szemmel sem fénymikroszkóppal nem különböztethetők meg az oldott részecskék.

Kolloid oldatok némely tulajdonságban hasonlíthatók a valódi oldatokhoz. Az eltérő fizikai tulajdonságokat a diszpergált részecskék mérete okozzák. Kis tömeg és a nagy fajlagos felület. Diszpergáló fázis: az oldószer Diszpergált anyagnak: az oldott anyag

Kolloid oldatok tulajdonságai Tyndall jelenség: A kolloid rendszeren átbocsátott fény a nagyméretű oldott részecskék felületén szóródik, úgy látjuk, hogy a részecskék világítani kezdenek a beeső fény hatására. Valódi tiszta oldatoknál a fényszóródás nélkül halad tovább a fény.

Oldatokban az oldószer és oldott anyag részecskéi állandó diffúz mozgásban vannak. Brown-mozgás: A részecskék rendezetlen mozgása. A kolloid oldatokban a nagyméretű oldott részecskék a méretüktől függően ülepednek le az edény aljára.

A nagy fajlagos felület miatt a kolloid rendszerek adszorpciós készsége nagy. A nagy felületi energia csökkenését a részecskék összetapadásával aggregációjával kívánják elérni Koaguálás: Olyan folyamat, melynek során a kolloidok kiválnak az oldatból aggregáció útján.

Kolloidok csoportosítása A kolloid rendszerek csoportosítása a diszpergáló anyag és a diszpergáló fázis halmazállapota szerint történik. Aeroszol: Egy gázhalmazállapotú rendszerbe diszpergálunk szilárd vagy folyadék anyagokat. (pl. füst, köd) Emulziók: Folyadékban diszpergálunk szilárd anyagot vagy folyadék cseppeket. Emulzifikáló anyag: a stabil emulzió képződéséhez szükséges segédanyag. Szolok: szilárd anyagban diszpergált folyadékcseppek

diszpergáló fázis diszpergált anyag kolloid neve példa gáz folyadék aeroszol köd gáz szilárd aeroszol füst folyadék gáz hab tejszínhab folyadék folyadék emulzió majonéz , tej folyadék szilárd szol AgCl(sz) (vízben), sár szilárd gáz hab műanyag habok szilárd folyadék gél zselé, sajt szilárd szilárd szilárd szol zárványok, színes üveg

Hidrofil kolloidok Hidrofil kolloidok: Az olyan kolloidok amelyekben a víz molekulák és a diszpergált részecskék között erős kölcsönhatás alakul ki. Stabilak: A kialakult erős kölcsönhatás miatt. A diszpergált részecskék a nagy felületükön vízmolekulákat adszorbeálnak, így megakadályozzák a részecskék aggregációját. Például: fehérjék vizes oldata, keményítő vizes oldata, zselatin

Aggregációt elősegítése Ha olyan anyagot juttatunk az oldatba, amelyek megkötik a víz molekulákat, akkor az a diszpergált részecskék összetapadnak. Kisózás: Ionvegyületet juttatunk az oldatba azok teljes mértékben disszociálnak majd a disszociált ionok hidratálódnak A diszpergált részecskék összetapadnak, koagulálódnak. Reverzibilis folyamat Ha valamilyen fizikai módszerrel eltávolítjuk az oldott ionokat, a kolloid részecskék újból diszpergálódnak.

Hidrofób kolloidok Hidrofób kolloidok: Amikor a víz, mint diszpergáló fázis és a diszpergált részecske között nem jön létre kölcsönhatás Nem stabilak: könnyen elválik a két összetevő egymástól. Például: Túltelített oldatok, arany vízben, Fe(OH)3 oldat

Túltelített oldatokból gyors kristályosodás esetén csak kisméretű kristályok keletkeznek. Ha a kristályok mindegyike vagy pozitív, vagy negatív töltésű akkor az ilyen kolloidok stabilak, mivel az azonos töltésű részecskék taszítják egymást. A kolloid rendszerek összességében semlegesek, de a pozitív és negatív töltések eloszlása a kolloid rendszeren belül nem azonos. Ha elektromos erőtérbe helyezzük, jól megfigyelhető, hogy a részecskék attól függően, hogy milyen töltésűek az ellentétes pólus felé vándorolnak

Asszociációs kolloidok Micellák: Az olyan molekulák amelyek hidrofil (karboxil csoport) és hidrofób (hosszú alkillánc) csoportokat is tartalmaznak vízben való oldásukkor óriás molekulákat hoznak létre