3 Бөлім. Коллоидтық химия Коллоидтық жүйелер

Коллоидтық химия жоғары дисперстік микрогетерогенді жүйелер мен жоғары молекулалық қосылыстардың ерітінділерін зерттейді.

Коллоидты жүйелер дисперстік жүйелерге жатады.

Дисперстік фаза мен дисперстік ортаның агрегаттық күйіне қарай дисперстік жүйелер келесідей жіктеленеді:

1. Дисперстік ортасы сұйық, ал

• дисперстік фазасы газ болып келетін жүйелер көбіктер деп аталады

• дисперстік фазасы сұйық болып келетін жүйелер эмульсиялар деп аталады

• дисперстік фазасы қатты заттар болып келетін жүйелер суспензиялар деп аталады

2. Дисперстік ортасы газ, ал

• дисперстік фазасы сұйық болып келетін жүйелер аэрозольдер деп аталады

• дисперстік фазасы қатты заттар болып келетін жүйелерге түтін, әртүрлі заттардың шаңдары жатады

3. Дисперстік ортасы қатты заттар, ал

• дисперстік фазасы газ болып келетін жүйелер қатты көбіктер деп аталады

• дисперстік фазасы сұйық болып келетін жүйелерге сұйық қоспалары бар табиғи минералдар: маржан тас, опал және т.б. жатады

• дисперстік фазасы қатты заттар болып келетін жүйелерге металдың балқымалары, бағалы тастар, түсті шынылар, көк тас тұзы және т.б. жатады

Дисперстік жүйелер дисперстік фазаның ортамен әрекеттесуінің интенсивтілігі бойынша екі топқа бөледі: лиофобтық және лиофильдік. Лиофобтық жүйелерде – дисперстік фаза бөлшектері ортаның молекулаларымен әлсіз әрекеттеседі. Лиофобтық жүйелерге металдардың гидрозольдары, сульфидтері, майдың судағы эмульсиясы т.б., яғни микрогетерогенді жоғары дисперсті жүйелер жатады. Лиофильдік жүйелерде – дисперстік фаза бөлшектері еріткішпен жақсы әрекеттеседі, оларға сабындардың, алкалоидтардың, кейбір бояғыштардың ерітінділері жатады.

Коллоидтық жүйелер – бұл фазалар арасындағы беттің ауданы жақсы дамыған жоғары дисперсті микрогетерогенді жүйелер. Олардың бөлшектері тұнбаға түспейді, қағаз фильтрлерінен өтеді, бірақ өсімдік және жануарлардың мембраналары арқылы өтпейді (пергамент, т.б.). Мысалы, топырақ коллоидтары, алтынның, күмістің, күкірттің, судағы ерітінділері жатады. Егер коллоидтық жүйенің дисперстік ортасы сұйық болса, ол лиозоль, ал егер су болса – гидрозоль деп аталады.

Коллоид ерітінділерін екі жолмен алуға болады:

1. конденсациялау әдісі

2. дисперсиялық әдіс

Пептизация деп тұнбаның золь түзіп бөлшектерге ыдырау процесі аталады. Бұл бөлшектердің бірігуіне қарсы процесс. Пептизация процесі тек бөлшектердің құрылысы өзгермеген болса ғана жүруі мүмкін. Сондықтан тұнбаға жаңа түскен заттар жақсы пептизацияланады. Тұнбаны пептизациялау үшін оны электролиттен шайып, ортаға стабилизатор енгізу керек. Стабилизатор ретінде бөлшектердің бетіндегі потенциал анықтайтын иондары бар электролиттерді қолданады. Мысалы темір гидроксиді үшін пептизаторлар темір хлориді болып табылады.

Коллоидтық ерітінділерді қоспалардан тазартудың кеңінен тараған әдістері: диализ, электродиализ және ультрафильтрация. Биологиялық сұйықтарды зерттеу кезінде компенсациялық диализ және вивидиализ әдістері қолданылады.

Коллоидты жүйенің қасиеттерін анықтайтын коллоидты заттың ең кішкентай мөлшері мицелла деп аталады. Мицелла құрамына кіреді:

1. Ядро – кристалдық немесе аморфты күйде болатын бейтарап атом не молекула;

2. Иондардың мономолекулалық адсорбциялық қабаты, бұлар ядро бетімен тікелей адсорбцияланады да потенциал анықтаушы иондар деп аталады;

3. Адсорбциялық қабат гранула түзеді. Гранула – потенциал анықтаушы иондармен қарсы иондардан тұратын қос электр қабаты.

4. Қос электр қабатына кірмеген, ядродан алысырақ орналасқан қарсы иондар диффузиялық қабат түзеді.

ядро ПАИ қарсы иондар

ядро ПАИ қарсы иондар

Коллоидты ерітінділердің кинетикалық, оптикалық және электр қасиеттері ерекше болып келеді: Тиндаль эффектісі, электрофарез және электроосмос.