ሚሴል፡ መዋቅር፣ እቅድ፣ መግለጫ እና የኬሚካል ቀመር

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

ኮሎይድ ሲስተሞች በማናቸውም ሰው ሕይወት ውስጥ እጅግ አስፈላጊ ናቸው። ይህ የሆነበት ምክንያት በሕያዋን ፍጥረታት ውስጥ ያሉ ሁሉም ባዮሎጂያዊ ፈሳሾች ኮሎይድ ስለሚሆኑ ብቻ አይደለም። ነገር ግን ብዙ የተፈጥሮ ክስተቶች (ጭጋግ፣ ጭጋግ)፣ አፈር፣ ማዕድናት፣ ምግብ፣ መድሀኒቶች እንዲሁ የኮሎይድ ሲስተም ናቸው።

የእነዚህ ቅርፆች አሃድ፣ ድርሰታቸውን እና ልዩ ባህሪያቸውን የሚያንፀባርቅ፣ እንደ ማክሮ ሞለኪውል፣ ወይም ሚሴል ይቆጠራል። የኋለኛው መዋቅር በበርካታ ሁኔታዎች ላይ የተመሰረተ ነው, ነገር ግን ሁልጊዜ ባለብዙ ክፍልፋይ ነው. ዘመናዊው ሞለኪውላር ኪኔቲክ ቲዎሪ የኮሎይድ መፍትሄዎችን እንደ ልዩ የእውነተኛ መፍትሄዎች፣ ከትላልቅ የሶሉቱ ቅንጣቶች ጋር ይቆጥራል።

የኮሎይድ መፍትሄዎችን ለማግኘት ዘዴዎች

የኮሎይድ ሲስተም ሲፈጠር የሚፈጠረው ሚሴል መዋቅር በከፊል በዚህ ሂደት ዘዴ ይወሰናል። ኮሎይድ ለማግኘት የሚረዱ ዘዴዎች በሁለት መሠረታዊ የተለያዩ ቡድኖች ይከፈላሉ::

የመበታተን ዘዴዎች ከትላልቅ ቅንጣቶች መፍጨት ጋር የተቆራኙ ናቸው። በዚህ ሂደት ዘዴ መሰረት የሚከተሉት ዘዴዎች ተለይተዋል።

1. ማጣራት። ደረቅ ወይም ሊደረግ ይችላልእርጥብ መንገድ. በመጀመሪያው ሁኔታ, ጠጣሩ መጀመሪያ ይደመሰሳል, ከዚያም ፈሳሹን ብቻ ይጨምራል. በሁለተኛው ጉዳይ ላይ, ንጥረ ነገሩ ከአንድ ፈሳሽ ጋር ይቀላቀላል, እና ከዚያ በኋላ ብቻ ወደ ተመሳሳይነት ያለው ድብልቅ ይቀየራል. መፍጨት የሚከናወነው በልዩ ወፍጮዎች ነው።
2. እብጠት። መፍጨት የሚቻለው የሟሟ ቅንጣቶች ወደ ተበታተነው ደረጃ ዘልቀው በመግባታቸው ነው፣ ይህም እስከ መለያየት ድረስ ያለውን ቅንጣቶች በማስፋፋት የታጀበ ነው።
3. በአልትራሳውንድ ስርጭት። የሚፈጨው ቁሳቁስ በፈሳሽ ውስጥ ተቀምጧል እና በድምፅ ተቀምጧል።
4. የኤሌክትሪክ ንዝረት ስርጭት። የብረት ሶልቶችን ለማምረት የሚፈለግ. የሚሠራው ከተበታተነ ብረት የተሠሩ ኤሌክትሮዶችን ወደ ፈሳሽ በማስገባቱ ነው, ከዚያም ለእነሱ ከፍተኛ ቮልቴጅ ተግባራዊ ማድረግ. በውጤቱም ብረቱ የሚረጭበት የቮልታ ቅስት ይፈጠራል ከዚያም ወደ መፍትሄ ይጨመራል።

እነዚህ ዘዴዎች ለሁለቱም lyophilic እና lyophobic colloidal ቅንጣቶች ተስማሚ ናቸው። ሚሴል መዋቅር የጠንካራውን የመጀመሪያውን መዋቅር ከመደምሰስ ጋር በአንድ ጊዜ ይከናወናል።

የኮንደንስሽን ዘዴዎች

በቅንጣት ማስፋፋት ላይ የተመሰረተ ሁለተኛው የስልት ቡድን ኮንደንስ ይባላል። ይህ ሂደት በአካላዊ ወይም በኬሚካላዊ ክስተቶች ላይ የተመሰረተ ሊሆን ይችላል. አካላዊ የአየር ማቀዝቀዣ ዘዴዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ።

1. የሟሟ መተካት። አንድን ንጥረ ነገር ከአንድ ሟሟ ውስጥ በማስተላለፍ ላይ ይወርዳል, በውስጡም በደንብ ይሟሟል, ወደ ሌላ, የመሟሟት ሁኔታ በጣም ዝቅተኛ ነው. በውጤቱም, ትናንሽ ቅንጣቶችወደ ትላልቅ ስብስቦች ይጣመራል እና የኮሎይድ መፍትሄ ይመጣል።
2. የእንፋሎት ኮንደንስሽን። ለምሳሌ ጭጋግ ነው፣ ቅንጦቻቸው በቀዝቃዛ ቦታ ላይ ተቀምጠው ቀስ በቀስ እያደጉ ይሄዳሉ።

የኬሚካል ጤዛ ዘዴዎች አንዳንድ ኬሚካላዊ ግብረመልሶችን ከውስብስብ መዋቅር ዝናብ ጋር ያካትታሉ፡

1. Ion ልውውጥ፡ NaCl + AgNO₃=AgCl↓ + NaNO₃።
2. Redox ሂደቶች፡ 2H₂S + O₂=2S↓ + 2H_2ኦ.
3. ሀይድሮሊሲስ፡ አል₂S₃ + 6H₂O=2አል(ኦህ) ₃↓ + 3H₂S.

የኬሚካል ኮንደንስሽን ሁኔታዎች

በእነዚህ ኬሚካላዊ ምላሾች ወቅት የሚፈጠሩት ሚሴሎች መዋቅር በውስጣቸው በተካተቱት ንጥረ ነገሮች ብዛት ወይም እጥረት ላይ የተመሰረተ ነው። እንዲሁም የኮሎይድ መፍትሄዎችን ለመምሰል, በመጠኑ የሚሟሟ ውህድ ዝናብ እንዳይዘንብ የሚከለክሉትን በርካታ ሁኔታዎች ማክበር አስፈላጊ ነው:

• በተቀላቀሉ መፍትሄዎች ውስጥ ያሉ የንጥረ ነገሮች ይዘት ዝቅተኛ መሆን አለበት፤
• የመቀላቀል ፍጥነታቸው ዝቅተኛ መሆን አለበት፤
• ከመፍትሄዎቹ አንዱ ከመጠን በላይ መወሰድ አለበት።

ሚሴል መዋቅር

የሚሴል ዋና አካል ዋናው ነው። ብዙ ቁጥር ባላቸው አተሞች፣ ionዎች እና የማይሟሟ ውህድ ሞለኪውሎች የተሰራ ነው። ብዙውን ጊዜ ዋናው ክፍል በክሪስታል መዋቅር ተለይቶ ይታወቃል. የኒውክሊየስ ገጽታ የነፃ ሃይል ክምችት አለው, ይህም ከአካባቢው ionዎችን በመምረጥ እንዲስብ ያደርገዋል. ይህ ሂደትየፔስኮቭ ህግን ያከብራል ፣ እሱም በጠንካራው ላይ ፣ እነዚያ ionዎች በብዛት የተሟሉ ናቸው ፣ ይህም የራሱን ክሪስታል ጥልፍልፍ ማጠናቀቅ ይችላሉ። ይህ ሊሆን የቻለው እነዚህ ionዎች በተፈጥሮ እና ቅርፅ (መጠን) የሚዛመዱ ወይም ተመሳሳይ ከሆኑ ነው።

በማስታወቂያ ጊዜ በአዎንታዊ ወይም በአሉታዊ መልኩ የተከሰሱ ionዎች ሽፋን፣ አቅምን የሚወስኑ ions የተባለ፣ በሚሴል ኮር ላይ ይፈጠራል። በኤሌክትሮስታቲክ ሃይሎች ምክንያት, የተፈጠረው የተገጠመ ድምር ከመፍትሔው ውስጥ መቁጠሪያዎችን (የተቃራኒው ክፍያ ያላቸው ions) ይስባል. ስለዚህ, የኮሎይድ ቅንጣት ባለ ብዙ ሽፋን መዋቅር አለው. ሚሴል ከሁለት ዓይነት በተቃራኒ ኃይል ከተሞሉ ionዎች የተገነባ ዳይኤሌክትሪክ ሽፋን ያገኛል።

Hydrosol BaSO4

እንደ ምሳሌ ከባሪየም ክሎራይድ በላይ በተዘጋጀ ኮሎይድል መፍትሄ ውስጥ የባሪየም ሰልፌት ሚሴል አወቃቀርን ግምት ውስጥ ማስገባት ምቹ ነው። ይህ ሂደት ከምላሽ ቀመር ጋር ይዛመዳል፡

BaCl_2(p) + ና₂SO_4(p)=ባሶ _4(t) + 2NaCl_(p)።

በውሃ ውስጥ በትንሹ የሚሟሟ ባሪየም ሰልፌት ከባሶ ሞለኪውሎች m-th ቁጥር የተገነባ የማይክሮ ክሪስታላይን ድምር ይፈጥራል₄። የዚህ ድምር ገጽ n-th የBa²⁺ ions መጠን ያስተዋውቃል። 2(n - x) Cl^- አየኖች አቅምን ከሚወስኑ ionዎች ንብርብር ጋር ተገናኝተዋል። እና የተቀሩት መቁጠሪያዎች (2x) በተንሰራፋው ንብርብር ውስጥ ይገኛሉ. ይህ ማለት፣ የዚህ ሚሴል ቅንጣት በአዎንታዊ መልኩ እንዲከፍል ይደረጋል።

ሶዲየም ሰልፌት ከመጠን በላይ ከተወሰደሊወስኑ የሚችሉ ionዎች SO₄^2- ions ይሆናሉ፣ እና ቆጣሪዎቹ ና⁺ ይሆናሉ።. በዚህ አጋጣሚ የጥራጥሬው ክፍያ አሉታዊ ይሆናል።

ይህ ምሳሌ በግልፅ የሚያሳየው የአንድ ሚሊሌል ጥራጥሬ ክፍያ ምልክቱ በቀጥታ በዝግጅቱ ሁኔታ ላይ የተመሰረተ መሆኑን ነው።

ሚሴል በመቅዳት ላይ

የቀደመው ምሳሌ እንደሚያሳየው ሚሴል ኬሚካላዊ መዋቅር እና የሚያንፀባርቀው ፎርሙላ ከመጠን በላይ በተወሰደው ንጥረ ነገር ይወሰናል. የመዳብ ሰልፋይድ ሃይድሮሶል ምሳሌን በመጠቀም የኮሎይድ ቅንጣትን የነጠላ ክፍሎችን ስም የመፃፍ መንገዶችን እንመልከት ። እሱን ለማዘጋጀት የሶዲየም ሰልፋይድ መፍትሄ ቀስ በቀስ ከመጠን በላይ በሆነ የመዳብ ክሎራይድ መፍትሄ ውስጥ ይፈስሳል፡

CuCl₂ + ና₂S=CuS↓ + 2NaCl.

ከCuCl₂ በላይ የተገኘው የCUS ሚሴል መዋቅር እንደሚከተለው ተጽፏል፡

{[mCuS]·nCu²⁺·xCl^-}^{+(2n-x)·(2n-x)Cl}-.

የኮሎይድ ቅንጣት መዋቅራዊ ክፍሎች

በካሬ ቅንፎች ውስጥ በትንሹ የሚሟሟ ውህድ ቀመር ይፃፉ፣ ይህም የሙሉ ቅንጣቢው መሰረት ነው። በተለምዶ ድምር ይባላል። ብዙውን ጊዜ፣ ድምርን የሚያካትቱት የሞለኪውሎች ብዛት በላቲን ፊደል m.

ይፃፋል።

አቅም-የሚወስኑ ionዎች ከመፍትሔው በላይ ይይዛሉ። እነሱ በጥቅሉ ወለል ላይ ይገኛሉ, እና በቀመር ውስጥ ከካሬ ቅንፎች በኋላ ወዲያውኑ ይፃፋሉ. የእነዚህ ionዎች ቁጥር በምልክት n. የእነዚህ ionዎች ስም የሚያመለክተው ክፍያቸው የ micel granule ክፍያን እንደሚወስን ነው።

አንድ ጥራጥሬ የሚሠራው በኮር እና በከፊል ነው።በ adsorption ንብርብር ውስጥ መቁጠሪያዎች. የጥራጥሬ ክፍያ ዋጋ እምቅ-የሚወስኑ እና የሚጣበቁ ቆጣሪዎች ከክፍያዎች ድምር ጋር እኩል ነው፡ +(2n - x)። የቀረው የቆጣሪዎች ክፍል በተበታተነው ንብርብር ውስጥ ነው እና የጥራጥሬውን ክፍያ ይከፍላል።

ና₂S ከመጠን በላይ ከተወሰደ፣ለተቋቋመው ኮሎይዳል ሚሴል የመዋቅር እቅዱ የሚከተለውን ይመስላል፡

{[m(CuS)]∙nS^2–∙xNa⁺}^{–(2n - x)} ∙(2n – x)ና⁺.

ሚሴል ሰርፋክትንት

በውሃ ውስጥ ያሉ የገጽታ-አክቲቭ ንጥረ ነገሮች (surfactants) ክምችት በጣም ከፍተኛ ከሆነ የሞለኪውሎቻቸው (ወይም ionዎች) ድምር ሊፈጠር ይችላል። እነዚህ የተስፋፉ ቅንጣቶች የሉል ቅርጽ አላቸው እና Gartley-Rebinder micelles ይባላሉ. ሁሉም surfactants ይህን ችሎታ የላቸውም, ነገር ግን ብቻ hydrophobic እና hydrophilic ክፍሎች መካከል ሬሾ ለተመቻቸ መሆኑን መታወቅ አለበት. ይህ ሬሾ ሃይድሮፊሊክ-ሊፕፋይል ሚዛን ይባላል. የዋልታ ቡድኖቻቸው የሃይድሮካርቦንን ኮር ከውሃ የመጠበቅ ብቃታቸውም ጉልህ ሚና ይጫወታል።

የሰርፋክታንት ሞለኪውሎች ድምር የተፈጠሩት በተወሰኑ ህጎች መሰረት ነው፡

• ከዝቅተኛ ሞለኪውላዊ ንጥረ ነገሮች በተለየ፣ ውህደታቸው የተለያየ ቁጥር ያላቸው ሞለኪውሎች m፣ surfactant miceles መኖር የሚቻለው በጥብቅ በተቀመጡ የሞለኪውሎች ብዛት ነው፤
• ኦርጋኒክ ባልሆኑ ንጥረ ነገሮች ውስጥ የማይክሮላይዜሽን ጅምር የሚወሰነው በሟሟት ወሰን ነው፣ስለዚህ ለኦርጋኒክ surfactants የሚለካው ሚሲሊላይዜሽን ወሳኝ ትኩረቶች በማግኘት ነው።
• በመጀመሪያ በመፍትሔው ውስጥ ያሉት ሚሴሎች ቁጥር ይጨምራል ከዚያም መጠናቸው ይጨምራል።

በሚሌል ቅርፅ ላይ የማተኮር ውጤት

የሰርፋክታንት ሚሴልስ መዋቅር በመፍትሔው ላይ በማተኮር ይጎዳል። አንዳንድ እሴቶቹን ከደረሱ በኋላ, የኮሎይድ ቅንጣቶች እርስ በርስ መስተጋብር ይጀምራሉ. ይህ ቅርጻቸው በሚከተለው መልኩ እንዲለወጥ ያደርጋል፡

• sphere ወደ ellipsoid ከዚያም ወደ ሲሊንደር ይቀየራል፤
• የሲሊንደሮች ከፍተኛ ትኩረት ወደ ባለ ስድስት ጎን ደረጃ ይመራል፤
• በአንዳንድ ሁኔታዎች፣ ላሜራ ደረጃ እና ጠንካራ የሆነ ክሪስታል (የሳሙና ቅንጣቶች) ይታያሉ።

የማይክል ዓይነቶች

በውስጣዊ መዋቅሩ አደረጃጀት ባህሪያት መሰረት ሶስት አይነት ኮሎይድ ሲስተሞች ተለይተዋል፡ suspensoids፣ micellar colloid፣ ሞለኪውላር ኮሎይድ።

Suspensoids የማይቀለበስ ኮላይድ እንዲሁም ሊዮፎቢክ ኮሎይድስ ሊሆኑ ይችላሉ። ይህ መዋቅር ለብረታቶች መፍትሄዎች, እንዲሁም ውህዶቻቸው (የተለያዩ ኦክሳይዶች እና ጨዎች) የተለመደ ነው. በ suspensoids የተሰራው የተበታተነው ደረጃ መዋቅር ከተጨመቀ ንጥረ ነገር መዋቅር አይለይም. ሞለኪውላዊ ወይም ionክ ክሪስታል ጥልፍልፍ አለው. ከእገዳዎች መካከል ያለው ልዩነት ከፍ ያለ ስርጭት ነው. የማይቀለበስ ሁኔታ ከትነት በኋላ የመፍትሄዎቻቸው አቅም በቀላል መሟሟት ወደ ሶል ሊቀየር የማይችል ደረቅ ዝናብ ለመፍጠር ይገለጻል። በተበታተነው ደረጃ እና በተበታተነው መካከለኛ መካከል ባለው ደካማ መስተጋብር ምክንያት ሊዮፎቢክ ይባላሉ።

ሚሴላር ኮሎይድስ የኮሎይድ ቅንጣቶች የተፈጠሩ መፍትሄዎች ናቸው።የአተሞች እና የዋልታ ራዲካል ያልሆኑ የዋልታ ቡድኖችን የሚያካትቱ ዲፊሊክ ሞለኪውሎችን በሚጣበቅበት ጊዜ። ምሳሌዎች ሳሙና እና ሰርፋክተሮች ናቸው። በእንደዚህ ዓይነት ማይሎች ውስጥ ያሉ ሞለኪውሎች በተበታተኑ ኃይሎች ይያዛሉ. የእነዚህ ኮሎይድ ቅርፅ ሉላዊ ብቻ ሳይሆን ላሜራም ሊሆን ይችላል።

ሞለኪውላር ኮሎይድ ያለ ማረጋጊያዎች በጣም የተረጋጉ ናቸው። የእነሱ መዋቅራዊ ክፍሎች የግለሰብ ማክሮ ሞለኪውሎች ናቸው. የኮሎይድ ቅንጣት ቅርፅ እንደ ሞለኪዩል እና ውስጠ-ሞለኪውላር መስተጋብር ባህሪያት ሊለያይ ይችላል. ስለዚህ መስመራዊ ሞለኪውል ዘንግ ወይም ጥቅልል መፍጠር ይችላል።