אנו מסבירים מהו קולואיד, סוגי הקולואידים והמאפיינים העיקריים שלהם. כמו כן, חשיבותו ודוגמאות מרובות.
מהו קולואיד?
ב גוּפָנִי י כִּימִיָה קולואידים, מערכות קולואידיות או מתלים קולואידים הם סוג של תַעֲרוֹבֶת, המורכב בדרך כלל מפאזה נוזלית או רציפה (נוזלית או גזית) ואחר מפוזר (בדרך כלל מוצק) בחלקיקים קטנים מאוד ועדינים מאוד (קוטר של בין 10-9 ל-10-5 מ'), שלא ניתן לראותם על ידי נוף פשוט.
האחרון מבדיל ביניהם תרחיפים כימיים, כמו גם העובדה שכאשר נחים זמן רב שלבי ההשעיה נוטים להיפרד, אך לא אלה של קולואיד.
המילה קולואיד באה מהמילה היוונית קולאס, שפירושו "שיכול להידבק", המתייחס ישירות לנטייה של קולואידים ליצור קרישים ולהיצמד לשאר חומרים. לכן, הם יכולים לשנות את התכונות של חומרים אחרים איתם הם באים במגע, כלומר, הם עלולים לזהם.
אפשר לומר שקולואידים נמצאים איפשהו באמצע פתרונות והשעיות.
סוגי קולואידים
קולואידים מסווגים בהתאם לשיעור השלבים שלהם, על פי תָכְנִית: שלב מפוזר בשלב מתמשך:
- קולואידים נוזל (שלב מפוזר) פנימה גַז (שלב מתמשך). הם יוצרים אירוסולים נוזליים, כגון ערפל, ערפל או ערפל.
- קולואידים מוצק (שלב פיזור) בגז (פאזה רציפה). הם יוצרים אירוסולים מוצקים, כגון עשן משריפה, אבק אוויר, או האפר הוולקני ב אַטמוֹספֵרָה.
- גז קולואידים (פאזה מפוזרת) בנוזל (שלב רציף). הם יוצרים קצף, כמו זה של בירה או קצף גילוח.
- קולואידים נוזליים (פאזה מפוזרת) בנוזל (שלב רציף). טופס תחליבים, כגון חלב, מיונז או קרמי גוף קוֹסמֵטִי.
- קולואידים מוצקים (פאזה מפוזרת) בנוזל (שלב רציף). הם יוצרים שמשות (ביחיד: "שמש", למשל, דם הוא שמש), כמו ה ציורים או דיו סיני.
- גז קולואידים (פאזה מפוזרת) במוצק (פאזה רציפה). הם יוצרים קצף מוצק, כמו מרנג או אירוג'לים, או פומיס.
- קולואידים נוזליים (פאזה מפוזרת) במוצק (שלב רציף). הם יוצרים ג'לים, כמו ג'לטין, גבינה או שעועית ג'לי.
- קולואידים מוצקים (פאזה מפוזרת) במוצק (שלב רציף). הם יוצרים שמשות מוצקות, כמו גבישי אודם.
מאפיינים של קולואידים
- קולואידים הם מערכות לא הומוגניות שבהן יש הבדל משמעותי בין גודל השלבים.
- קולואידים אינם ניתנים לסינון, כלומר, השלבים שלהם אינם ניתנים להפרדה מכנית.
- יש להם צמיגות, כלומר, התנגדות פנימית תְנוּעָה, תלוי כמה משיכה יש בין השלבים שלו.
- הם סופחים מצוינים שכן יש להם כוחות ואן דר ואלס וקשרים אטומיים חופשיים, המסוגלים ללכוד חומרים אחרים ולשמור עליהם.
- קולואידים מאפשרים ליצור את הקורות של אוֹר, במה שמכונה אפקט Tyndall (הוא מורכב מכך שקרן אור, שאינה בהכרח נראית, הופכת נראית לאחר מעבר דרך מערכת קולואידלית).
- ה חלקיקים של קולואיד מראה תנועת "בראון", כלומר, חלקיקיה נעים באקראי מול קרן שמש ואינם יכולים ליצור משקעים.
- קולואידים הם בדרך כלל ניטרליים מבחינה חשמלית.
חשיבות הקולואידים
לקולואידים יש יישומים רבים בתחומי הרפואה וההנדסה, מה שהופך אותם לענף מחקר חשוב בפיזיקוכימיה. תשומת לב מיוחדת הם נכסים קולואידים אקוסטיים, אופטיים וחשמליים, שכן הם יכולים להיות הבסיס להשגת חדש ומודרני יותר חומרים.
דוגמאות לקולואידים
כמה דוגמאות למערכות קולואידיות הן:
- האבק שצף באוויר. כאשר אנו מנקים חדר ישן, אותו הדבר שאנו יכולים לראות כאשר קרן אור חודרת דרך החלון.
- אירוסולים. עם מי שמצייר גרפיטי הן טיפות צבע המרוססות על בסיס קבוע.
- הדם. זוהי מערכת קולואידית של חֶלְבּוֹן, תאים וחומרים שנותנים לו את העובי או הקלות שלו.
- ג'לטין. עשוי עם סחוס של בעלי חיים, הוא יוצר ג'ל בוודאות טמפרטורות.