Il n'y a aucun élément dans la nature qui soit pur. Fondamentalement, ce sont tous des mélanges. Ils peuvent à leur tour être hétérogènes ou homogènes. Ils sont formés à partir de substances à l'état d'agrégation, créant ainsi un certain système de dispersion dans lequel il existe différentes phases. De plus, les mélanges contiennent généralement un milieu de dispersion. Son essence réside dans le fait qu'il est considéré comme un élément de grand volume dans lequel une certaine substance est distribuée. Dans un système dispersé, la phase et le milieu sont situés de telle manière qu'il existe des particules de l'interface entre eux. Par conséquent, il est appelé hétérogène ou hétérogène. Compte tenu de cela, l'action de la surface, et non des particules dans leur ensemble, est d'une grande importance.
Disperser la classification du système
La phase, comme vous le savez, est représentée par des substances qui ont un état différent. Et ces éléments sont divisés en plusieurs types. L'état d'agrégation de la phase dispersée dépend de la combinaison deenvironnement, résultant en 9 types de systèmes:
- Gaz. Liquide, solide et l'élément en question. Mélange homogène, brouillard, poussière, aérosols.
- Phase dispersée liquide. Gaz, solide, eau. Mousses, émulsions, sols.
- Phase dispersée solide. Liquide, gaz et substance considérée dans ce cas. Le sol, signifie en médecine ou en cosmétique, les roches.
En règle générale, la taille d'un système dispersé est déterminée par la taille des particules de phase. Il existe la classification suivante:
- grossier (suspensions);
- thin (solutions colloïdales et vraies).
Particules du système de dispersion
Lors de l'examen de mélanges grossiers, on peut observer que les particules de ces composés dans la structure peuvent être vues à l'œil nu, du fait que leur taille est supérieure à 100 nm. Les suspensions, en règle générale, font référence à un système dans lequel la phase dispersée est séparable du milieu. C'est parce qu'ils sont considérés comme opaques. Les suspensions sont divisées en émulsions (liquides insolubles), aérosols (particules fines et solides), suspensions (solides dans l'eau).
Une substance colloïdale est tout ce qui a la qualité d'avoir un autre élément uniformément dispersé dessus. C'est-à-dire qu'il est présent ou plutôt qu'il fait partie de la phase dispersée. C'est un état où un matériau est complètement distribué dans un autre, ou plutôt dans son volume. Dans l'exemple du lait, la matière grasse liquide est dispersée dans une solution aqueuse. Dans ce cas, la plus petite molécule est à moins de 1nanomètre et 1 micromètre, ce qui le rend invisible au microscope optique lorsque le mélange devient homogène.
C'est-à-dire qu'aucune partie de la solution n'a une concentration plus ou moins grande de la phase dispersée qu'une autre. On peut dire qu'il est de nature colloïdale. Le plus grand est appelé phase continue ou milieu de dispersion. Étant donné que sa taille et sa distribution ne changent pas, l'élément en question est réparti dessus. Les types de colloïdes comprennent les aérosols, les émulsions, les mousses, les dispersions et les mélanges appelés hydrosols. Chacun de ces systèmes comporte deux phases: une phase dispersée et une phase continue.
Colloïdes par historique
Au début du XXe siècle, toutes les sciences ont manifesté un vif intérêt pour ces substances. Einstein et d'autres scientifiques ont soigneusement étudié leurs caractéristiques et leurs applications. À l'époque, ce nouveau domaine de la science était le premier domaine de recherche des théoriciens, des chercheurs et des industriels. Après le pic d'intérêt jusqu'en 1950, la recherche sur les colloïdes a considérablement diminué. Il est intéressant de noter que depuis l'émergence récente des microscopes de puissance supérieure et des "nanotechnologies" (l'étude d'objets d'une certaine petite échelle), il y a eu un regain d'intérêt scientifique pour l'étude de nouveaux matériaux.
En savoir plus sur ces substances
Il existe des éléments observés à la fois dans la nature et dans des solutions artificielles qui ont des propriétés colloïdales. Par exemple, la mayonnaise, la lotion cosmétique et les lubrifiants sont des types d'émulsions artificielles, et le lait est un produit similaire.un mélange trouvé dans la nature. Les mousses colloïdales comprennent la crème fouettée et la mousse à raser, tandis que les articles comestibles comprennent le beurre, les guimauves et la gelée. En plus des aliments, ces substances existent sous la forme de certains alliages, peintures, encres, détergents, insecticides, aérosols, polystyrène et caoutchouc. Même de beaux objets naturels comme les nuages, les perles et les opales ont des propriétés colloïdales car ils contiennent une autre substance uniformément répartie.
Obtenir des mélanges colloïdaux
En augmentant le nombre de petites molécules dans la plage de 1 à 1 micromètre, ou en réduisant les grosses particules à la même taille. Des substances colloïdales peuvent être obtenues. La poursuite de la production dépend du type d'éléments utilisés dans les phases dispersée et continue. Les colloïdes se comportent différemment des liquides ordinaires. Et cela s'observe dans le transport et les propriétés physico-chimiques. Par exemple, une membrane peut permettre à une vraie solution avec des molécules solides attachées à des molécules liquides de la traverser. Alors qu'une substance colloïdale qui a un solide dispersé à travers un liquide sera étirée par la membrane. La parité de la distribution est uniforme jusqu'au point d'égalité microscopique de l'écart sur tout le deuxième élément.
Véritables solutions
La dispersion colloïdale est représentée comme un mélange homogène. L'élément se compose de deux systèmes: phase continue et dispersée. Cela indique que cette affaire est liée àvraies solutions, car elles sont directement liées au mélange ci-dessus, composé de plusieurs substances. Dans un colloïde, le second a la structure de minuscules particules ou gouttes, qui sont uniformément réparties dans le premier. De 1 nm à 100 nm est la taille constituant la phase dispersée, ou plutôt les particules, dans au moins une dimension. Dans cette gamme, la phase dispersée est constituée de mélanges homogènes aux tailles indiquées, on peut citer des éléments approximatifs qui correspondent à la description: aérosols colloïdaux, émulsions, mousses, hydrosols. Les particules ou gouttelettes présentes dans les formulations en question sont considérablement affectées par la composition chimique de la surface.
Solutions et systèmes colloïdaux
Il faut tenir compte du fait que la taille de la phase dispersée est une variable difficile à mesurer dans le système. Les solutions sont parfois caractérisées par leurs propres propriétés. Pour faciliter la perception des indicateurs des compositions, les colloïdes leur ressemblent et se ressemblent presque. Par exemple, s'il a une forme solide dispersée dans un liquide. En conséquence, les particules ne traverseront pas la membrane. Alors que d'autres composants comme les ions dissous ou les molécules peuvent le traverser. S'il est plus simple à analyser, il s'avère que les composants dissous traversent la membrane, et avec la phase considérée, les particules colloïdales ne le peuvent pas.
L'apparition et la disparition des caractéristiques de couleur
En raison de l'effet Tyndall, certaines de ces substances sont translucides. Dans la structure de l'élément, c'est la diffusion de la lumière. D'autres systèmes et formulations sont livrés avecune certaine nuance ou même être opaque, avec une certaine couleur, même si certains ne sont pas brillants. De nombreuses substances familières, notamment le beurre, le lait, la crème, les aérosols (brouillard, smog, fumée), l'asph alte, les peintures, les peintures, la colle et l'écume de mer, sont des colloïdes. Ce domaine d'étude a été introduit en 1861 par le scientifique écossais Thomas Graham. Dans certains cas, un colloïde peut être considéré comme un mélange homogène (non hétérogène). En effet, la distinction entre matière "dissoute" et "granulaire" peut parfois être une question d'approche.
Types de substances hydrocolloïdes
Ce composant est défini comme un système colloïdal dans lequel les particules sont dispersées dans l'eau. Les éléments hydrocolloïdes, selon la quantité de liquide, peuvent prendre divers états, par exemple un gel ou un sol. Ils sont irréversibles (monocomposant) ou réversibles. Par exemple, l'agar, le deuxième type d'hydrocolloïde. Peut exister à l'état de gel et de sol, et alterner entre les états avec de la chaleur ajoutée ou retirée.
De nombreux hydrocolloïdes sont dérivés de sources naturelles. Par exemple, le carraghénane est extrait d'algues, la gélatine provient de graisse bovine et la pectine provient d'écorces d'agrumes et de marc de pomme. Les hydrocolloïdes sont utilisés dans les aliments principalement pour modifier la texture ou la viscosité (sauce). Également utilisé pour les soins de la peau ou comme agent de guérison après une blessure.
Caractéristiques essentielles des systèmes colloïdaux
D'après ces informations, on peut voir que les systèmes colloïdaux sont une sous-section de la sphère dispersée. Ils peuvent à leur tour être des solutions (sols)ou des gels (gelée). Les premiers sont le plus souvent créés sur la base de la chimie vivante. Ces derniers se forment sous les sédiments qui se produisent lors de la coagulation des sols. Les solutions peuvent être aqueuses avec des substances organiques, avec des électrolytes faibles ou forts. Les tailles de particules de la phase dispersée de colloïdes sont de 100 à 1 nm. Ils ne peuvent pas être vus à l'œil nu. En raison de la décantation, la phase et le milieu sont difficiles à séparer.
Classification par types de particules de la phase dispersée
Colloïdes multimoléculaires. Lorsque, lors de la dissolution, des atomes ou des molécules plus petites de substances (d'un diamètre inférieur à 1 nm) se combinent pour former des particules de tailles similaires. Dans ces sols, la phase dispersée est une structure constituée d'agrégats d'atomes ou de molécules de taille moléculaire inférieure à 1 nm. Par exemple, l'or et le soufre. Dans ces colloïdes, les particules sont maintenues ensemble par les forces de van der Waals. Ils ont généralement un caractère lyophile. Cela signifie une interaction significative des particules.
Colloïdes de haut poids moléculaire. Ce sont des substances qui ont de grosses molécules (appelées macromolécules) qui, une fois dissoutes, forment un certain diamètre. Ces substances sont appelées colloïdes macromoléculaires. Ces éléments formant la phase dispersée sont typiquement des polymères ayant des masses moléculaires très élevées. Les macromolécules naturelles sont l'amidon, la cellulose, les protéines, les enzymes, la gélatine, etc. Les macromolécules artificielles comprennent les polymères synthétiques tels que le nylon, le polyéthylène, les plastiques, le polystyrène, etc.e. Ils sont généralement lyophobes, ce qui signifie dans ce cas la faible interaction des particules.
Colloïdes associés. Ce sont des substances qui, lorsqu'elles sont dissoutes dans un milieu, se comportent comme des électrolytes normaux à faible concentration. Mais ce sont des particules colloïdales avec une plus grande composante enzymatique des composants en raison de la formation d'éléments agrégés. Les particules agrégées ainsi formées sont appelées micelles. Leurs molécules contiennent à la fois des groupes lyophiles et lyophobes.
Micelles. Ce sont des particules agrégées ou agrégées formées par l'association d'un colloïde en solution. Des exemples courants sont les savons et les détergents. La formation se produit au-dessus d'une certaine température de Kraft, et au-dessus d'une certaine concentration critique de micellisation. Ils sont capables de former des ions. Les micelles peuvent contenir jusqu'à 100 molécules ou plus, par exemple le stéarate de sodium est un exemple typique. Lorsqu'il se dissout dans l'eau, il libère des ions.
