398 matches
-
volumul particulelor dispersate. Suprafața specifică reprezintă suprafața unui cm3 de substanță coloidală. 120 Clasificarea sistemelor coloidale Varietatea mare a acestor sisteme a impus numeroase criterii de clasificare: 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
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
clasificare: 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
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
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 solide gaz lichid spume gaz gaz soluții (amestecuri moleculare) 3. după interacțiunea dintre particulele fazei disperse și moleculele mediului de dispersie, se disting coloizi liofili și liofobi. La sistemele liofile, interacțiunea este puternică și particulele dispersate leagă un număr mare de molecule de solvent. În sistemele liofobe, interacțiunea este foarte slabă sau nu există. Dacă mediul
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
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 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
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
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 și micele coloidale, au dimensiuni cuprinse între 1 și 100 nm
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
10-5 - 10-3 m grosier Particulele coloidale, numite și micele coloidale, au dimensiuni cuprinse între 1 și 100 nm. Numărul de atomi din care poate fi formată o particulă coloidală variază în limite foarte largi (103 - 109). 2.2. Prepararea sistemelor disperse ultramicroeterogene Solii sunt sisteme coloidale ultramicroeterogene tipice, în care mediul de dispersie este lichid iar faza dispersă este constituită din mici particule solide. Deoarece solii sunt sisteme intermediare între dispersiile grosiere (eterogene) și cele moleculare (omogene), formarea lor poate avea
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
nm. Numărul de atomi din care poate fi formată o particulă coloidală variază în limite foarte largi (103 - 109). 2.2. Prepararea sistemelor disperse ultramicroeterogene Solii sunt sisteme coloidale ultramicroeterogene tipice, în care mediul de dispersie este lichid iar faza dispersă este constituită din mici particule solide. Deoarece solii sunt sisteme intermediare între dispersiile grosiere (eterogene) și cele moleculare (omogene), formarea lor poate avea loc pe două căi: 1 - prin condensarea (aglomerarea) moleculelor sau ionilor dintr-o soluție în particule coloidale
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
la creșterea gradului de dispersie. În ambele cazuri, formarea solului înseamnă mărirea suprafeței interfazice a sistemului. 2.2.1. Formarea solilor prin condensare Solii se pot obține dintr-o substanță solidă, practic insolubilă în mediul de dispersie lichid. Viitoarea fază dispersă poate lua naștere în soluție fie printr-o reacție chimică, fie prin procedee fizice. Conform teoriei lui Weimarn - Volmer, procesul de formare a particulelor prin condensarea moleculelor sau ionilor are loc în două etape: apariția germenilor de condensare; creșterea germenilor
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
Conform teoriei lui Weimarn - Volmer, procesul de formare a particulelor prin condensarea moleculelor sau ionilor are loc în două etape: apariția germenilor de condensare; creșterea germenilor prin cristalizare. 122 2.2.1.1. Procedee chimice Substanțele insolubile (ce reprezintă faza dispersă a soluțiilor coloidale) se pot obține prin reacții de dublu schimb, de hidroliză, de oxidare și reducere. a) prin reacții de dublu schimb se obțin solurile sulfurilor, hidroxizilor, ferocianurilor metalelor grele, cele ale acizilor sau anhidridelor insolubile (silicea), toate în
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
electric, particulele coloidale încărcate electric formează la suprafața unei membrane un microstrat de Fig. 2.3. Instalație de electrodializă 128 concentrație mare și în același timp, la cealaltă membrană se formează un microstrat apos ca urmare a scăderii concentrației fazei disperse. Aparatul (fig. 2.4.) este compus dintr-un vas cu trei celule (1, 2, 3), cu două membrane (4) fixate vertical pe pereții celulei 2. Particulele încărcate electric ale unui coloid care intră prin orificiul (5) se deplasează sub influența
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
mai importantă caracteristică a difuziei. Valoarea lui D este dată de relația: D = D0 (1 + KD · C) unde D0 este coeficientul de difuzie la diluție infinită, când concentrația C tinde spre 0; KD este constantă iar C reprezintă concentrația fazei disperse. 134 Einstein a arătat că valorile coeficientului de difuzie depind de deplasările medii ale particulelor, de vâscozitatea mediului și de mărimea particulelor. În sistemele coloidale, cu particule mari, difuzia se desfășoară cu viteză redusă. 2.5.1.2. Mișcarea browniană
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
legile hidrodinamice ale curgerii și căderii particulelor, date de Bernoulli și Stokes. La echilibru, există o distribuție a particulelor coloidale în raport cu înălțimea asemănătoare cu distribuția moleculelor din aer. Procesul de separare a celor două faze ale sistemului prin depunerea fazei disperse se numește sedimentare. Sedimentarea sub acțiunea gravitației este funcție de timpul în care se depun particulele după dimensiunile lor. Viteza de sedimentare depinde și de raza particulelor, astfel încât sedimentarea are loc stratificat, depunându-se întâi particulele cu raza mai mare. Acest
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
diferiților factori (timp, concentrație etc.) sistemele coloidale au tendința de structurare sau destructurare, manifestată printr-o modificare evidentă a vâscozității. Tendința de restructurare se manifestă la suspensii diluate sau concentrate, paste, soluții de polimeri, rășini. Definiție. Micșorarea vâscozității unui sistem dispers, respectiv fluidizarea sa se numește tixotropie. Tixotropia și gelificarea (gelifierea, gelatinizarea) sunt fenomene reversibile; fluidizarea unui gel se face sub influența unor factori externi mecanici (de exemplu, malaxare) sau sub influența ultrasunetelor. Tixotropia este un fenomen reversibil pentru că la încetarea
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
alcătuiesc sistemul sunt mai mari. Opalescența crește foarte mult cu temperatura, fiind maximă la temperatura 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
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
oceanelor. Culoarea apelor marine se datorează și unui fenomen de absorbție a luminii care completează difuzia. O aplicație a efectului Tyndall este ultramicroscopul (fig. 2.7.). Acesta este format dintr-un microscop prin care trece lumina difuzată de particulele fazei disperse dintr-un sistem coloidal, iluminate de o sursă ale cărei raze sunt limitate de o serie de fante și lentile ce concentrează lumina într-un con Tyndall (fig. 2.8.). Particulele cu rază mai mare pot fi distinse ca puncte
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
6). grăuncioare de polen (optic; electronic) particulă de argint (electronic) 142 În afara cauzelor care determină în mod obișnuit încărcarea electrică a două corpuri, în cazul sistemelor coloidale mai trebuie considerate și următoarele: disocierea electrică a unor molecule de pe suprafața fazei disperse; adsorbția unor ioni din mediul înconjurător; adsorbția unor molecule din soluție. Migrarea particulelor coloidale sub acțiunea curentului electric se datorează în special acestor sarcini ionice. Viteza sau mobilitatea particulelor coloidale este aceeași ca a ionilor simpli (aproximativ 10-4 cm2/V
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
dintre particule; 2) procesul de adsorbție de schimb, între ionii stratului difuz extern și ionii din mediul de dispersie. Fig. 2.12. Deplasarea fazei lichide Când cel de-al doilea proces este mult mai puternic decât interacțiunea dintre particule, faza dispersă se dizolvă complet, formând un sistem omogen. Dacă procesul de reunire a particulelor are loc sub o formă atenuată, desfășurându-se într-o perioadă îndelungată de timp, poartă numele de coagulare lentă. Această fază de formare a unor „particule primare
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
substantiv), coloizii de platină cu gelatină etc. Fig. 2.13. Tipuri de stabilizare a coloizilor liofobi 151 2.7. Sisteme coloidale liofile Coloizii liofili reprezintă cea de-a doua clasă importantă de sisteme studiată în chimia coloidală. Interacțiunea între faza dispersă și mediul de dispersie, la coloizii liofili, este asigurată chiar de faza dispersă, spre deosebire de coloizii liofobi, la care este necesară prezența unor substanțe străine sistemului sau a unor fenomene secundare. După natura substanței dispersate, coloizii liofili se împart în mai
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
a coloizilor liofobi 151 2.7. Sisteme coloidale liofile Coloizii liofili reprezintă cea de-a doua clasă importantă de sisteme studiată în chimia coloidală. Interacțiunea între faza dispersă și mediul de dispersie, la coloizii liofili, este asigurată chiar de faza dispersă, spre deosebire de coloizii liofobi, la care este necesară prezența unor substanțe străine sistemului sau a unor fenomene secundare. După natura substanței dispersate, coloizii liofili se împart în mai multe categorii, dintre care două sunt cele mai importante: coloizii macromoleculari; coloizii de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
tensioactivi se folosesc la obținerea emulsiilor, a spumelor, a peliculelor de coloranți, a pigmenților, a produselor alimentare și farmaceutice, a polimerilor etc. Capacitatea deosebită de stabilizare a coloizilor de asociație tensioactivi (AAS) a permis realizarea unei noi clase de sisteme disperse studiate în cadrul chimiei coloizilor, fiind de asemenea foarte importante prin aplicațiile lor - dispersiile eterogene stabile termodinamic. Din această clasă fac parte suspensiile, emulsiile, spumele, pastele, aerosolii, pulberile și alte sisteme disperse eterogene, cu un grad de dispersie mai mic decât
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
AAS) a permis realizarea unei noi clase de sisteme disperse studiate în cadrul chimiei coloizilor, fiind de asemenea foarte importante prin aplicațiile lor - dispersiile eterogene stabile termodinamic. Din această clasă fac parte suspensiile, emulsiile, spumele, pastele, aerosolii, pulberile și alte sisteme disperse eterogene, cu un grad de dispersie mai mic decât cel coloidal, dar care, datorită stabilității lor, au proprietăți și aplicații asemănătoare coloizilor propriu-ziși. Acești compuși mai poartă denumirea de pseudocoloizi. Sistemele coloidale în care mediul de dispersie este solid formează
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
lor, au proprietăți și aplicații asemănătoare coloizilor propriu-ziși. Acești compuși mai poartă denumirea de pseudocoloizi. Sistemele coloidale în care mediul de dispersie este solid formează categoria sistemelor coloidale solide. 3.1. Dispersii eterogene stabile 3.1.1. Suspensii Sunt sisteme disperse formate din particule insolubile, cu dimensiuni de 10-7 - 10-5 m, dispersate într-un anumit solvent. Particulele fazei disperse sunt vizibile la microscopul optic obișnuit. În funcție de natura mediului de dispersie, se împart în hidrosuspensii și organosuspensii. Pentru a crește stabilitatea acestor
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
care mediul de dispersie este solid formează categoria sistemelor coloidale solide. 3.1. Dispersii eterogene stabile 3.1.1. Suspensii Sunt sisteme disperse formate din particule insolubile, cu dimensiuni de 10-7 - 10-5 m, dispersate într-un anumit solvent. Particulele fazei disperse sunt vizibile la microscopul optic obișnuit. În funcție de natura mediului de dispersie, se împart în hidrosuspensii și organosuspensii. Pentru a crește stabilitatea acestor sisteme, în procesul de obținere se adaugă și stabilizatori. Deși au particule mai mari decât dimensiunile coloidale, suspensiile
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de fructe sau legume etc.), în industria celulozei și hârtiei, în agricultură (suspensiile de erbicide sau insecticide). 3.1.2. Aerosoli Sunt denumite astfel toate dispersiile gazoase ce au ca mediu de dispersie aerul sau alt gaz, iar ca fază dispersă, o substanță solidă sau lichidă. În această categorie intră aerosolii propriu ziși, cu grad de dispersie foarte ridicat, în domeniul coloidal, aerosuspensiile, aerogelurile și aeroemulsiile (cețurile). În natură, ceața se formează prin condensarea vaporilor de apă în jurul unor particule higroscopice
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de apă în jurul unor particule higroscopice care funcționează ca germeni de condensare. Fenomenul apare frecvent în zonele industrializate, cu un grad ridicat de poluare, din cauza existenței în atmosferă a particulelor de praf sau chiar a unor ioni gazoși. Când faza dispersă este solidă, sistemul se numește fum sau pulbere, aerosuspensie. Aceste sisteme se obțin în general prin două procedee: prin dispersare ca de exemplu la prepararea aeroemulsiilor, folosind pulverizatoare de joasă sau înaltă presiune (atomizoare); 165 prin condensare prin încălziri, arderi
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]