کلوئید

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

کلوئید حالتی بین محلول و مخلوط است که ذرات حل‌شونده در آن بزرگتر از ذرات محلول‌ها هستند و نور را پخش می‌کند، اما در عین حال کوچکتر از ذرات مخلوط‌ها هستند و ته‌نشین نمی‌شوند.[۱] مخلوط‌های کلوئیدی را محلول‌های چسب مانند نیز می‌گویند. پراکندگی ذرات آنها به صورت پراکندگی یونی و مولکولی نیست، بلکه به صورت مجموعه‌های مولکولی به نام میسل می‌باشند که به راحتی از حلال، قابل تشخیص هستند، مانند ذرات گچ یا قطرات روغن زیتون در آب، بطوری که محلولهای غیر حقیقی یا همان محلولهای کلوئیدی مخلوط یکنواخت نیستند. کلویید یک مخلوط است با ذراتی که اندازهٔ آنها بزرگتر از اندازهٔ ذرات در محلول است. ذره‌ها در کلویید به صورت معلق و پراکنده هستند. کلوییدها حداقل از دو فاز تشکیل شده‌اند یکی فاز پراکنده شونده و دیگری فاز پراکنده کننده. (مثل نشاسته در آب و شیر)

واژه کلوئید را توماس گراهام در سال ۱۸۶۱ معرفی کرد و امروزه از دید علمی و فناوری اهمیت زیادی دست یافته است. رنگ‌های پوششی، سرامیک‌ها، مواد آرایشی، مواد پاک‌کننده، مواد غذایی و بسیاری دیگر که زندگی روزانه ما به شدت به وجود آن وابسته شده است، اهمیت این واژه یعنی کلوئید را پیوسته به ما یادآور می‌شود.

اندازه هر یک از اجزای کلوئید از ۱ نانومتر تا ۱۰۰ نانومتر است.[۲]

خواص محلول‌های کلوئیدی[ویرایش]

ناهمگنی همانطوری که گفتیم هر مخلوط کلوئیدی از ذرات خیلی ریزی که فقط با اولترامیکروسکوپ دیده می‌شود، تشکیل شده و برخلاف محلولهای واقعی همیشه ناهمگن می‌باشد.

فشار اسمزی نباید انتظار داشت که فشار اسمزی مخلوط کلوئیدی بزرگ باشد، زیرا همانطور که گفتیم، ذرات معلق در حلال از اجتماع هزاران مولکول بدست آمده‌اند و حال آنکه در محلولها ذرات، ماهیت و طبیعت شیمی فیزیکی خود را حفظ می‌کنند و در نتیجه فشار اسمزی که نسبت مستقیم با آنها دارد، زیادتر از تعداد ذرات مجتمع و متراکم محلولهای کلوئیدی است.

قابلیت صاف شدن ذرات ریز مخلوط کلوئیدی به آسانی از منافذ کاغذهای صافی عبور می‌کنند. از همین روست که در آزمایشگاه از بشقابهای چینی لعاب نخورده استفاده می‌کنند.

اثر تیندال بوجود ذرات معلق در هوای یک اتاق تاریک و یا در سالن سینما در وقتی که اشعه از سوراخ تنگی داخل می‌شود، آشنایی داریم. همین پدیده با محلول کلوئیدی ظاهر می‌شود. این پدیده به نام پدیده تیندال، بعلت پراکندگی نور در اثر ذرات می‌باشد و ارتباطی با انعکاس ندارد.

رنگ رنگ مخلوط کلوئیدی از طول موج نور پخش شده بدست می‌آید و تابع بزرگی و ماهیت ذرات کلوئیدی می‌باشد.

حرکت براونی مانند ذرات گاز که با حرکات منظم به اطراف پخش و پراکنده می‌شوند و با هم برخوردهایی دارند، ذرات محلولهای کلوئیدی حرکاتی نظیر آنها را دارا می‌باشند که به نام کاشف آن " براون " معروف گشته است.

کاتافوریزیس یک خاصیت بسیار مهم مخلوط کلوئیدی که در ژئوشیمی نیز قابل توجه می‌باشد، دارا بودن بارالکتریکی ذرات می‌باشد. به این معنا که اگر محلول را تحت تاثیر میدان الکتریکی قرار دهیم، ذرات به سمت یکی از الکترودها متوجه می‌شوند. این پدیده که به نام کاتافورز مشهور گشته، با پدیده الکترولیز تفاوت دارد، زیرا در محلول الکترولیت، دو نوع بار مثبت و منفی وجود دارد و هر بار به سمت قطب مخالف خود می‌رود، ولی در محلولهای کلوئیدی فقط یک بار، گاهی مثبت و زمانی منفی وجود دارد. چنانکه، بار محلولهای کلوئیدی هیدراتهای Fe، Cr، Al و بعضی اکسیدها مثل مثبت است، ولی فلزات Au، Cu، Ag و سولفورهای فلزات، و نشاسته و چسب هوموس، سلولهای منفی می‌باشند.

الکترواسموز بار ذرات را می‌توان با استعمال میدان الکتریکی تعیین نمود. در آزمایش الکتروفورز، ذرات نسبت به محیط تفرق و حلال در حرکت می‌باشند، اما می‌توان ذرات را ساکن و متوقف ساخت و محیط تفرق را به حرکت انداخت. این پدیده، به نام الکترواسموز برای خشک کردن مواد رنگی و اخذ رطوبت از خاک چینی و غیره می‌باشد.

رسوب شدن و انعقاد ذرات هر محلول کلوئیدی را می‌توان با افزایش یک الکترولیت مناسب رسوب داد.

انواع کلویید[ویرایش]

کلوییدها و خواص آنهارا می‌توان در جولی به شکل زیر طبقه بندی کرد.[۳]

فاز پخش شونده فاز پخش کننده نوع کلویید حالت فیزیکی نام کلویید نمونه‌ها
گاز گاز - - - -
مایع گاز در مایع مایع کف کف صابون
جامد گاز در جامد جامد کف جامد سنگ پا، یونالیت
مایع گاز مایع در گاز گاز آیروسول مایع مه، افشانه‌ها (اسپری‌ها)
مایع مایع در مایع مایع امولسیون شیر، کره، مایونز
جامد مایع در جامد جامد ژل ژله، ژل موی سر
جامد گاز جامد در گاز گاز آیروسول جامد دود، غبار
مایع جامد در مایع مایع سول رنگ‌های روغنی، چسب مایع
جامد جامد در جامد جامد سول جامد سرامیک، شیشه ی رنگی، یاقوت، لعل، فیروزه

تعریف حلال[ویرایش]

جزئی که حل شونده را در خود حل می‌کند و معمولاً درصد بیشتری از محلول را تشکیل می‌دهد حلال است. حلال و حل شونده از دو راه قابل تشخیص است:

  • ماده‌ای که از ماده دیگر بیشتر است حلال و ماده دیگر حل شونده است.
  • ماده‌ای که در تماس با ماده دیگر تغییر شکل می‌دهد حل شونده و ماده دیگر حلال است.

نگارخانه[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. کلوئید [شیمی] هم‌ارزِ کلوئید (به انگلیسی: colloid)؛ منبع: گروه واژه‌گزینی، «فارسی»، در دفتر نخست تا چهارم (ز تا ی)، فرهنگ واژه‌های مصوب فرهنگستان، تهران: انتشارات فرهنگستان زبان و ادب فارسی (ذیل سرواژهٔ کلوئید) 
  2. Levine, Ira N. (2001). Physical Chemistry (5th ed.). Boston: McGraw-Hill. ISBN 0-07-231808-2. , p. 955
  3. بهمن بازرگان، پرسش‌های چها گزینه‌ای شیمی3-جلد دوم، 389.
  • کتاب شیمی ۳
  • دانشنامه رشد