259 matches
-
1. după gradul de dispersie - sistemele coloidale pot fi monodisperse (cu particulele fazei disperse de aceleași dimensiuni), sau polidisperse (în care particulele au dimensiuni diferite). 2. după starea de agregare a celor două componente (mediul de dispersie și faza dispersă), coloizii pot fi: Faza dispersă Mediul de dispersie Exemple de sisteme coloidale solid solid aliaje, sticle, minerale solid lichid suspensii, soli solid gaz aerosuspensii lichid solid incluziuni, minerale, geluri lichid lichid emulsii lichid gaz aeroemulsii, aerosoli gaz solid corpuri poroase, spume
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
mare de molecule de solvent. În sistemele liofobe, interacțiunea este foarte slabă sau nu există. Dacă mediul de dispersie este apa, sistemele se numesc hidrofile și hidrofobe. Dispersiile liofobe, formate din micro sau macromolecule, interacționează slab cu mediul de dispersie. Coloizii micelari de asociație și cei moleculari au interacțiuni puternice cu mediul de dispersie, sunt stabili și nu pot fi distruși prin modificarea naturii solventului. 4. după forma particulei fazei disperse. Această formă influențează mult comportarea sistemelor. Astfel, cei mai mulți biocoloizi din
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
forma particulei fazei disperse. Această formă influențează mult comportarea sistemelor. Astfel, cei mai mulți biocoloizi din sistemul circulator la plante și animale sunt sferocoloizi (glicogen, globuline, hemoglobină etc.), deoarece sub această formă pot exista în concentrații mai mari, având vâscozitate mai mică. Coloizii liniari (cu o suprafață de contact mai mare) interacționează mai mult cu mediul înconjurător. 121 5. după natura mediului de dispersie (apă sau solvenți organici), coloizii pot fi hidrosoli sau organosoli. 6. după dimensiunea particulelor fazei disperse, sistemele se încadrează
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
deoarece sub această formă pot exista în concentrații mai mari, având vâscozitate mai mică. Coloizii liniari (cu o suprafață de contact mai mare) interacționează mai mult cu mediul înconjurător. 121 5. după natura mediului de dispersie (apă sau solvenți organici), coloizii pot fi hidrosoli sau organosoli. 6. după dimensiunea particulelor fazei disperse, sistemele se încadrează în următoarele categorii: Raza particulei Domeniul 10-10 - 10-9 m micromolecular 10-9 - 10-7 m coloidal (ultramicroeterogen) 10-7 - 10-5 m microeterogen 10-5 - 10-3 m grosier Particulele coloidale, numite
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
a acidului sulfhidric (hidrogen sulfurat), atunci când în soluția acestuia există diferiți ioni oxidanți. Exemplu: H2S + ½ O2 → S + H2O O metodă de preparare dată de Odèn implică acțiunea acidului sulfuric asupra tiosulfatului de sodiu. Na2S2O3 + H2SO4 → S + Na2SO4 + SO2 + H2O d) coloizii ce conțin particule metalice de aur, argint, staniu au fost obținute mult timp doar prin reacții de reducere. Coloidul de aur a fost preparat pentru prima oară de Cassius, în 1865, și datorită culorii sale roșii poartă numele de „purpura
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
metodă de preparare dată de Odèn implică acțiunea acidului sulfuric asupra tiosulfatului de sodiu. Na2S2O3 + H2SO4 → S + Na2SO4 + SO2 + H2O d) coloizii ce conțin particule metalice de aur, argint, staniu au fost obținute mult timp doar prin reacții de reducere. Coloidul de aur a fost preparat pentru prima oară de Cassius, în 1865, și datorită culorii sale roșii poartă numele de „purpura lui Cassius”. Se obține prin reducerea cu formaldehidă a unei soluții de clorură aurică în prezență de carbonat de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
acesta o reducere fotochimică a ionilor metalici. 123 2.2.1.2. Procedee fizice Condensarea moleculelor sau ionilor în particule coloidale are loc de asemenea dintr-o soluție suprasaturată. De exemplu, prin răcirea unei soluții alcoolice de sulf se obține coloidul de sulf. Prin evaporare îndelungată, unele soluții, devenind suprasaturate, se transformă în soluții coloidale (exemplu: hidrosolul acidului molibdenic). O metodă clasică este cea a înlocuirii solventului. Substanța solidă se dizolvă într un lichid potrivit, iar soluția formată se toarnă într-
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
rețin la suprafața particulelor coloidale, intrând în componența stratului dublu electric sau a stratului de adsorbție. Excesul impurităților moleculare trebuie îndepărtat deoarece, de exemplu, cantitățile mari de electroliți ce rezultă în reacțiile chimice de formare a particulelor pot provoca distrugerea coloidului. Dintre metodele folosite frecvent pentru purificarea, separarea și concentrarea soluțiilor coloidale se pot enumera dializa și electrodializa, electrodecantarea, ultrafiltrarea, osmoza inversă, schimbul ionic. 2.3.1. Dializa și electrodializa Dializa Purificarea unui coloid constă în îndepărtarea excesului de electrolit. Pentru
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
o membrană semipermeabilă. În locul vasului pote fi folosit și un săculeț semipermeabil confecționat din colodiu. În figura 2.1., s-a notat 1 - soluția coloidală dializată; 2 - lichid exterior (apă); 3 - membrană semipermeabilă. În vasul prevăzut cu membrană se introduce coloidul pentru purificat, apoi vasul se introduce în alt vas, mai mare, cu solvent (apă). Procesul de dializă constă în difuzia prin membrană a moleculelor sau ionilor. Particulele coloidale nu pot difuza deoarece sunt prea mari și nu se pot deplasa
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
este similară celei de difuzie: unde este viteza de dializă, S este suprafața specifică a membranei, D este coeficientul de difuzie al moleculelor ce traversează membrana, iar este gradientul de concentrație dintre coloid și lichidul exterior. Electrodializa Eliminarea electroliților din coloidul supus purificării se poate accelera dacă peste procesul de difuzie a ionilor prin membrană se suprapune acțiunea unui câmp electric continuu. Procesul se numește electrodializă, iar dispozitivul folosit se numește electrodializor (fig. 2.2.), având următoarele componente: 1,3 - compartimente
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
electrodializor (fig. 2.2.), având următoarele componente: 1,3 - compartimente cu solvent; 2 - compartiment cu coloid; 4, 5 - membrane semipermeabile; 6, 7 - electrozi;8 agitator Fig. 2.1. Dializor simplu Fig. 2.2. Electrodializor 127 În compartimentul 2 se introduce coloidul, iar compartimentele 1 și 3, prin care circulă continuu apă, sunt prevăzute cu câte un electrod. Curentul electric mărește viteza de difuzie a ionilor din coloid prin membrana semipermeabilă. În cazul proceselor de deionizare, utilizarea unei instalații de electrodializă cu
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
2), ce poate avea pori de diferite dimensiuni, alegerea lor făcându-se în funcție de mărimea particulelor de separat din mediul dispersant. În ultimul timp se utilizează pentru ultrafiltrare câmpul centrifugal. Membrana ultrafiltrantă (3) se așează în interiorul cuvelor centrifugei (2) iar filtrarea coloidului (1) aflat în interiorul cuvei decurge rapid. Fig. 2.5. Pâlnie metalică pentru ultrafiltrare Fig. 2.6. Pâlnie de sticlă și eprubetă pentru ultrafiltrare 130 Filtrarea organosolilor nu se poate face prin membrane organice (ca de exemplu cele de acetilceluloză sau
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
care va determina și semnul micelei. Stratul de contraioni va fi format din ioni de hidroniu, la fel ca și stratul difuz. Formula micelei poate fi reprezentată astfel: [m As2S3 · n HS· (n-x) H3O+]· x H3O+ 132 Micelele din coloidul de acid silicic au nucleul format dintr-un amestec de silice (anhidridă silicică) și acid silicic; ionizarea superficială a acidului silicic oferă particulelor sarcină negativă. [(m SiO2 + p H2SiO3) · n HSiO3· (n-x) H3O+]· x H3O+ Hidroxizii unor metale di
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
m AgI · n I· (n x) K+]· x K+ Dacă soluția de azotat de argint este în exces, micela de iodură de argint va fi pozitivă și va avea următoarea structură: [m AgI · n Ag+ · (n x) NO3-]· x NO3133 Coloizii liofili sunt mai stabili datorită faptului că prezintă micele înconjurate cu un strat protector din mediul de dispersie. În cazul coloizilor hidrofili, acest strat protector este format din moleculele polare ale apei, orientate în jurul micelei în funcție de încărcarea electrică a acesteia
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de argint va fi pozitivă și va avea următoarea structură: [m AgI · n Ag+ · (n x) NO3-]· x NO3133 Coloizii liofili sunt mai stabili datorită faptului că prezintă micele înconjurate cu un strat protector din mediul de dispersie. În cazul coloizilor hidrofili, acest strat protector este format din moleculele polare ale apei, orientate în jurul micelei în funcție de încărcarea electrică a acesteia. 2.5. Proprietățile sistemelor coloidale Caracteristicile generale ale coloizilor se referă la fenomenele lor cinetice, optice, electrice sau de suprafață. 2
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
micele înconjurate cu un strat protector din mediul de dispersie. În cazul coloizilor hidrofili, acest strat protector este format din moleculele polare ale apei, orientate în jurul micelei în funcție de încărcarea electrică a acesteia. 2.5. Proprietățile sistemelor coloidale Caracteristicile generale ale coloizilor se referă la fenomenele lor cinetice, optice, electrice sau de suprafață. 2.5.1. Proprietăți cinetice 2.5.1.1. Difuziunea Este cel mai simplu fenomen de transfer (transport) și constă în egalizarea spontană a concentrației sistemului datorită agitației cinetice
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
mari decât moleculele dizolvanților obișnuiți, difuzia selectivă a acestora are loc și în prezența membranelor cu pori mai mari, cum sunt membranele utilizate în dializă. Presiunea propriu-zisă care se exercită asupra membranelor, sau presiunea osmotică, este mult mai mică la coloizii simpli liofobi decât la soluțiile micromoleculare, deoarece cu cât crește mărimea particulelor, cu atât scade numărul acestora. Numai soluțiile coloizilor macromoleculari (liofili) au o presiune osmotică anormală, ceea ce și permite diferențierea lor de coloizii simpli și de soluțiile micromoleculare. Perrin
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
sunt membranele utilizate în dializă. Presiunea propriu-zisă care se exercită asupra membranelor, sau presiunea osmotică, este mult mai mică la coloizii simpli liofobi decât la soluțiile micromoleculare, deoarece cu cât crește mărimea particulelor, cu atât scade numărul acestora. Numai soluțiile coloizilor macromoleculari (liofili) au o presiune osmotică anormală, ceea ce și permite diferențierea lor de coloizii simpli și de soluțiile micromoleculare. Perrin a generalizat teoria cinetico-moleculară și în cazul sistemelor coloidale. El a aplicat relația lui van’t Hoff - π = R·T
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
osmotică, este mult mai mică la coloizii simpli liofobi decât la soluțiile micromoleculare, deoarece cu cât crește mărimea particulelor, cu atât scade numărul acestora. Numai soluțiile coloizilor macromoleculari (liofili) au o presiune osmotică anormală, ceea ce și permite diferențierea lor de coloizii simpli și de soluțiile micromoleculare. Perrin a generalizat teoria cinetico-moleculară și în cazul sistemelor coloidale. El a aplicat relația lui van’t Hoff - π = R·T·C - și pentru calculul presiunii osmotice a sistemelor coloidale. S-a dovedit că această
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
relația lui van’t Hoff - π = R·T·C - și pentru calculul presiunii osmotice a sistemelor coloidale. S-a dovedit că această presiune depinde de gradul de dispersie, existând o anumită proporționalitate între aceste mărimi. 2.5.1.4. Sedimentarea coloizilor În sistemele coloidale propriu-zise (soli), sedimentarea constă în separarea sistemului respectiv în două straturi (sol și dizolvant) și în deplasarea stratului de separație rezultat cu o viteză constantă, numită viteză de sedimentare. 136 Se stabilește un echilibru între atracția gravitațională
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
critică, când fenomenul este vizibil cu ochiul liber. Determinarea opalescenței soluțiilor coloidale se face prin metoda nefelometrică. Măsurarea intensității opalescenței servește la determinarea concentrației fazei disperse a unui sistem. Aparatele folosite se numesc nefelometre. 2.5.2.2. Absorbția. Culoarea coloizilor La trecerea luminii printr-un mediu, o parte din energia luminii incidente rămâne sub diferite forme în mediul respectiv, fiind absorbită de mediu. Absorbția luminii de către coloizi crește cu mărimea particulelor coloidale. Lumina care străbate un mediu transparent cu grosime
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
este întotdeauna roșie. La un grad de dispersie mai mic (particule mai mari, formate prin învechire sau prin tratare cu electroliți coagulanți), maximul absorbției se deplasează spre lungimi de undă mai mari, în domeniul culorii galben (λ = 600 nm), iar coloizii de aur respectivi capătă culoarea albastru - violet, complementară radiației absorbite. Prin centrifugarea solului albastru de aur se depun particulele mari care dau această culoare, iar solul rămas deasupra precipitatului redevine roșu. Anizotropismul complică foarte mult efectele de culoare ale coloizilor
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
coloizii de aur respectivi capătă culoarea albastru - violet, complementară radiației absorbite. Prin centrifugarea solului albastru de aur se depun particulele mari care dau această culoare, iar solul rămas deasupra precipitatului redevine roșu. Anizotropismul complică foarte mult efectele de culoare ale coloizilor. Unii coloizi pot prezenta chiar o serie de maxime de absorbție, prin schimbarea unghiului de observare. Culorile coloizilor sunt de obicei foarte intense și persistente, putându-se observa până la o diluție de 1 / 5·106. Exemplu: pentru obținerea sticlei de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
depun particulele mari care dau această culoare, iar solul rămas deasupra precipitatului redevine roșu. Anizotropismul complică foarte mult efectele de culoare ale coloizilor. Unii coloizi pot prezenta chiar o serie de maxime de absorbție, prin schimbarea unghiului de observare. Culorile coloizilor sunt de obicei foarte intense și persistente, putându-se observa până la o diluție de 1 / 5·106. Exemplu: pentru obținerea sticlei de rubin din care se confecționează lanternele de căi ferate, de automobile sau biciclete, sunt suficiente câteva grame de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
sunt suficiente câteva grame de aur coloidal la o tonă de sticlă. Intensitatea culorii este de 400 de ori mai mare decât cea a unei soluții echivalente de fucsină (colorant organic roșu). 2.5.2.3. Efectul Tyndall Este caracteristic coloizilor cu un grad de dispersie mic (r<10-7m). Lungimea de undă a radiației fiind mare față de particulă, are loc un fenomen de difuzie. Definiție. Difracția printr-un mediu care conține neomogenități spațiale mici, care redistribuie destul de uniform lumina în toate
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]