कलिनिनग्राद वाणिज्य और आर्थिक कॉलेज

संघीय राज्य बजटीय की शाखा

उच्च व्यावसायिक शिक्षा के शैक्षणिक संस्थान

लोगों की अर्थव्यवस्था और सार्वजनिक सेवा की रूसी अकादमी

रूसी संघ के अध्यक्ष के तहत

संदर्भ सार

विषय: "छितरी हुई प्रणाली"

कलिनिनग्राद, 2013

विषय: "छितरी हुई प्रणाली"

छितरी हुई प्रणालियाँ ऐसी प्रणालियाँ हैं जिनमें तरल, ठोस या गैसीय माध्यम में वितरित कई छोटे कण होते हैं।

छितरी हुई प्रणाली में दो अनिवार्य घटक शामिल हैं - ये हैंपरिक्षेपित प्रावस्था - वास्तविक पदार्थफैलाव माध्यम - पदार्थ जिसमें छितरी हुई अवस्था वितरित की जाती है।
सभी फैलाव प्रणालियों को दो मुख्य विशेषताओं की विशेषता है:

उच्च फैलाव।

विषमता।

फैलाव प्रणाली

बारीक बिखरा हुआ

कोलाइड सिस्टम

मोटे तौर पर बिखरा हुआ

सस्पेंशन ज़ोली ट्रू

इमल्शन जैल

एयरोसौल्ज़

छितरी हुई प्रणालियों का वर्गीकरण

चरणों के एकत्रीकरण की स्थिति के अनुसार

परिक्षेपण माध्यम और परिक्षिप्त प्रावस्था दोनों को एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में पदार्थों द्वारा दर्शाया जा सकता है - ठोस, तरल और गैसीय।परिक्षेपण माध्यम के एकत्रीकरण की स्थिति और परिक्षिप्त प्रावस्था के संयोजन के आधार पर, ऐसी 9 प्रकार की प्रणालियों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।

मुख्य प्रकार की छितरी हुई प्रणालियाँ

फैलाव माध्यम

कण आकार के अनुसार

फैलाव की डिग्री के अनुसार, सिस्टम को प्रकारों में विभाजित किया जाता है

100 एनएम . से अधिक के कण त्रिज्या वाले मोटे कण

100 एनएम से 1 एनएम के कण आकार के साथ कोलाइडल-छितरी हुई (सोल)।

1 एनएम से कम के कण आकार वाले आणविक या आयनिक समाधान।

मोटे सिस्टम।

इमल्शन (माध्यम और प्रावस्था दोनों एक दूसरे में अघुलनशील द्रव होते हैं, जिसमें एक द्रव दूसरे में बूंदों के रूप में निलंबित रहता है)। ये दूध, लसीका, पानी आधारित पेंट, खट्टा क्रीम, मेयोनेज़, आइसक्रीम, आदि हैं;

निलंबन (माध्यम एक तरल है, और चरण इसमें एक ठोस अघुलनशील है)। ये निर्माण समाधान हैं (उदाहरण के लिए, सफेदी के लिए "चूने का दूध"), पानी में निलंबित नदी और समुद्री गाद, मसला हुआ सूप।

एयरोसौल्ज़ - फैलाव प्रणाली, जिसका फैलाव माध्यम एक गैस है, और छितरी हुई अवस्था ठोस कण या तरल बूंदें हो सकती है। धूल, धुंआ, कोहरे में अंतर करें। पहले दो प्रकार के एरोसोल गैस में ठोस कणों का निलंबन (धूल में बड़े कण) होते हैं, अंतिम एक गैस में छोटी तरल बूंदों का निलंबन होता है। बायोएरोसोल - पराग और पौधों के बीजाणु।

फोम - अत्यधिक केंद्रित मोटे सिस्टम जिसमें फैलाव माध्यम तरल होता है और परिक्षिप्त चरण गैस होता है।

पाउडर - परिक्षिप्त प्रावस्था ठोस है, और परिक्षेपण माध्यम गैस है।

मोटे तौर पर बिखरे हुए सिस्टम अस्थिर हैं।

कोलाइड सिस्टम

कोलाइड सिस्टम - ये छितरी हुई प्रणालियाँ हैं जिनमें चरण का कण आकार 100 से 1 एनएम तक होता है। ये कण नग्न आंखों से दिखाई नहीं देते हैं, और ऐसी प्रणालियों में परिक्षिप्त चरण और फैलाव माध्यम को कठिनाई से व्यवस्थित करके अलग किया जाता है। वे उप-विभाजित हैंसोल (कोलाइडल विलयन) औरजैल(जेली)। 1. कोलाइडल समाधान, यासोल . यह एक जीवित कोशिका (साइटोप्लाज्म, परमाणु रस, ऑर्गेनेल और रिक्तिका की सामग्री) और एक जीवित जीव (रक्त, लसीका, ऊतक द्रव, पाचक रस) के अधिकांश तरल पदार्थ हैं। इस तरह के सिस्टम चिपकने वाले, स्टार्च, प्रोटीन और कुछ पॉलिमर बनाते हैं। कोलॉइडी विलयन बाह्य रूप से वास्तविक विलयनों के समान होते हैं। वे बाद के परिणामी "चमकदार पथ" से अलग होते हैं - एक शंकु जब प्रकाश की किरण उनके माध्यम से गुजरती है।इस घटना को टाइन्डल प्रभाव कहते हैं। एक सच्चे विलयन से बड़े, सोल के परिक्षिप्त प्रावस्था के कण अपनी सतह से प्रकाश को परावर्तित करते हैं, और प्रेक्षक कोलॉइडी विलयन वाले पात्र में एक चमकदार शंकु दिखाई देता है। यह सही समाधान में नहीं बनता है। एक समान प्रभाव, लेकिन केवल एक तरल कोलाइड के बजाय एक एरोसोल के लिए, सिनेमाघरों में देखा जा सकता है जब मूवी कैमरे से प्रकाश की किरण सिनेमा हॉल की हवा से गुजरती है। तापीय गति के कारण विलायक अणुओं के साथ निरंतर टकराव के कारण कोलाइडल विलयन के परिक्षिप्त चरण के कण अक्सर लंबी अवधि के भंडारण के दौरान भी व्यवस्थित नहीं होते हैं। सतह पर समान विद्युत आवेशों की उपस्थिति के कारण एक-दूसरे के निकट आने पर ये आपस में चिपकते नहीं हैं। लेकिन कुछ शर्तों के तहत, जमावट की प्रक्रिया हो सकती है।जमावट - कोलाइडल कणों के आसंजन और उनकी वर्षा की घटना - तब देखी जाती है जब इन कणों के आवेश निष्प्रभावी हो जाते हैं, जब कोलाइडल घोल में इलेक्ट्रोलाइट मिलाया जाता है। इस मामले में, समाधान निलंबन या जेल में बदल जाता है। कुछ कार्बनिक कोलाइड गर्म होने पर (गोंद, अंडे का सफेद भाग) या जब घोल का एसिड-बेस वातावरण बदलता है, तो जम जाता है। 2. जैल, या जेली, जो सॉल के जमाव के दौरान बनने वाले जिलेटिनस अवक्षेप हैं। इनमें बड़ी संख्या में पॉलीमर जैल, कन्फेक्शनरी, कॉस्मेटिक और मेडिकल जैल शामिल हैं जो आपके लिए बहुत प्रसिद्ध हैं (जिलेटिन, एस्पिक, जेली, मुरब्बा, बर्ड्स मिल्क केक) और निश्चित रूप से, प्राकृतिक जैल की एक अनंत संख्या: खनिज (ओपल), जेलीफ़िश के शरीर, उपास्थि, कण्डरा, बाल, मांसपेशियों और तंत्रिका ऊतक, आदि। समय के साथ, जैल की संरचना टूट जाती है - उनमें से पानी निकलता है। इस घटना को कहा जाता हैतालमेल

समाधान

समाधान - एक सजातीय (सजातीय) प्रणाली जिसमें एक विलेय के कण, एक विलायक और उनकी बातचीत के उत्पाद होते हैंसमाधान हमेशा एकल-चरण होते हैं, अर्थात वे एक सजातीय गैस, तरल या ठोस होते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि एक पदार्थ दूसरे के द्रव्यमान में अणुओं, परमाणुओं या आयनों (कण आकार 1 एनएम से कम) के रूप में वितरित किया जाता है। विलयनों को सत्य कहा जाता है यदि कोलॉइडी विलयनों से उनके अंतर पर जोर देना आवश्यक हो।

टेबल

फैलाव प्रणालियों के उदाहरण

फैलाव माध्यम

आत्मनिरीक्षण के लिए प्रश्न

परिक्षिप्त तंत्र, प्रावस्था, माध्यम क्या कहलाता है? फैलाव को कण आकार से कैसे संबंधित करें? कौन सी फैलाव प्रणाली कोलाइडल हैं? जमावट क्या है और इसके कारण कौन से कारक हैं? जमावट का व्यावहारिक महत्व क्या है? निलंबन क्या है? निलंबन के मुख्य गुण क्या हैं? इमल्शन क्या है और इसे कैसे तोड़ा जा सकता है? एरोसोल का उपयोग कहाँ किया जाता है? एरोसोल के विनाश के तरीके क्या हैं?

अल्कोहल लैंप के साथ काम करते समय सुरक्षा सावधानियां

अल्कोहल लैंप के साथ काम करते समय, सुरक्षा नियमों का पालन किया जाना चाहिए।

स्पिरिट लैम्प का उपयोग केवल उसके तकनीकी पासपोर्ट में दर्शाए गए उद्देश्य के लिए ही करना आवश्यक है।

खुली लौ के साथ उपकरणों के पास स्पिरिट लैंप को फिर से भरना मना है।

स्पिरिट लैम्प को टैंक के आधे आयतन से अधिक ईंधन से न भरें।

जलती बत्ती के साथ स्पिरिट लैम्प को न हिलाएं और न ही साथ रखें।

स्पिरिट लैम्प को केवल एथिल एल्कोहल से ही भरें।

स्पिरिट लैम्प की लौ को टोपी से ही बुझाएं।

डेस्कटॉप पर न रखें जहां स्पिरिट लैंप का उपयोग किया जाता है, ज्वलनशील पदार्थ और सामग्री जो कम तापीय ऊर्जा (माचिस की लौ, अल्कोहल लैंप) के साथ इग्निशन स्रोत के लिए अल्पकालिक जोखिम से प्रज्वलित हो सकती है।

काम करते समय, स्पिरिट लैंप को झुकाएँ नहीं, और यदि ऐसी आवश्यकता उत्पन्न होती है, तो स्पिरिट लैम्पों का उपयोग एक झुकी हुई स्थिति (फेसेड स्पिरिट लैंप) में करें।

यदि स्प्रिट लैम्प पलट जाए और जलती हुई शराब मेज पर बिखेर दे तो तुरंत स्प्रिट लैम्प को मोटे कपड़े से ढक दें और यदि आवश्यक हो तो आग बुझाने के लिए अग्निशामक का प्रयोग करें।

जिस कमरे में अल्कोहल लैंप (अल्कोहल लैंप) के साथ काम किया जाता है, वह प्राथमिक आग बुझाने के उपकरण से सुसज्जित होना चाहिए, उदाहरण के लिए, ओपी -1 या ओपी -2 ब्रांड का पाउडर आग बुझाने वाला यंत्र।

साहित्य

नरक। ज़िमोन "एंटरटेनिंग कोलाइडल केमिस्ट्री", मॉस्को, "एगर", 2008 पर। Zharkikh "आर्थिक कॉलेजों के लिए रसायन विज्ञान", रोस्तोव-ऑन-डॉन, "फीनिक्स", 2008 सार्वजनिक खानपान में भौतिक और कोलाइडल रसायन, मॉस्को, अल्फा - एम 2010। ई.ए. अरुस्तमोव "नेचर मैनेजमेंट", मॉस्को, "दशकोव एंड के", 2008। http://en.wikipedia.org http://festival.1september.ru/articles/575855/

हमारे आस-पास के अधिकांश पदार्थ विभिन्न पदार्थों के मिश्रण हैं, इसलिए उनके गुणों का अध्ययन रसायन विज्ञान, चिकित्सा, खाद्य उद्योग और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के अन्य क्षेत्रों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। लेख इस सवाल से संबंधित है कि फैलाव की डिग्री क्या है, और यह सिस्टम की विशेषताओं को कैसे प्रभावित करता है।

फैलाव प्रणाली क्या हैं?

फैलाव की डिग्री की चर्चा के लिए आगे बढ़ने से पहले, यह स्पष्ट करना आवश्यक है कि इस अवधारणा को किन प्रणालियों पर लागू किया जा सकता है।

कल्पना कीजिए कि हमारे पास दो अलग-अलग पदार्थ हैं जो रासायनिक संरचना में एक दूसरे से भिन्न हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, टेबल नमक और शुद्ध पानी, या एकत्रीकरण की स्थिति में, उदाहरण के लिए, तरल और ठोस (बर्फ) अवस्था में एक ही पानी। अब आपको इन दोनों पदार्थों को लेने और मिलाने की जरूरत है और उन्हें तीव्रता से मिलाना है। परिणाम क्या होगा? यह इस बात पर निर्भर करता है कि मिश्रण के दौरान रासायनिक अभिक्रिया हुई या नहीं। जब छितरी हुई प्रणालियों के बारे में बात की जाती है, तो यह माना जाता है कि उनके गठन के दौरान कोई प्रतिक्रिया नहीं होती है, अर्थात, प्रारंभिक पदार्थ सूक्ष्म स्तर पर अपनी संरचना और उनके अंतर्निहित भौतिक गुणों, उदाहरण के लिए, घनत्व, रंग, विद्युत चालकता और अन्य को बनाए रखते हैं।

इस प्रकार, एक परिक्षिप्त प्रणाली एक यांत्रिक मिश्रण है, जिसके परिणामस्वरूप दो या दो से अधिक पदार्थ एक दूसरे के साथ मिश्रित होते हैं। जब यह बनता है, तो "फैलाव माध्यम" और "चरण" की अवधारणाओं का उपयोग किया जाता है। पहले में प्रणाली के भीतर निरंतरता का गुण होता है और, एक नियम के रूप में, इसमें बड़ी सापेक्ष मात्रा में पाया जाता है। दूसरे (छितरी हुई अवस्था) को असंततता की संपत्ति की विशेषता है, अर्थात, सिस्टम में यह छोटे कणों के रूप में होता है, जो सतह द्वारा सीमित होते हैं जो उन्हें माध्यम से अलग करते हैं।

सजातीय और विषम प्रणाली

यह स्पष्ट है कि परिक्षिप्त प्रणाली के ये दो घटक अपने भौतिक गुणों में भिन्न होंगे। उदाहरण के लिए, यदि आप रेत को पानी में फेंकते हैं और इसे हिलाते हैं, तो यह स्पष्ट है कि पानी में मौजूद रेत के दाने, जिसका रासायनिक सूत्र SiO2 है, उस अवस्था से किसी भी तरह से भिन्न नहीं होगा जब वे नहीं थे। पानी में। ऐसे मामलों में, कोई विषमता की बात करता है। दूसरे शब्दों में, एक विषम प्रणाली कई (दो या अधिक) चरणों का मिश्रण है। उत्तरार्द्ध को सिस्टम के कुछ सीमित मात्रा के रूप में समझा जाता है, जो कुछ गुणों की विशेषता है। ऊपर के उदाहरण में, हमारे पास दो चरण हैं: रेत और पानी।

हालाँकि, परिक्षिप्त अवस्था के कणों का आकार, जब वे किसी माध्यम में घुल जाते हैं, इतने छोटे हो सकते हैं कि वे अपने व्यक्तिगत गुणों को प्रदर्शित करना बंद कर देते हैं। इस मामले में, कोई सजातीय या सजातीय पदार्थों की बात करता है। हालांकि उनमें कई घटक होते हैं, वे सभी सिस्टम के पूरे वॉल्यूम में एक चरण बनाते हैं। सजातीय प्रणाली का एक उदाहरण पानी में NaCl का एक समाधान है। जब यह घुल जाता है, तो ध्रुवीय एच 2 ओ अणुओं के साथ बातचीत के कारण, NaCl क्रिस्टल अलग-अलग धनायनों (Na +) और आयनों (Cl -) में विघटित हो जाता है। वे सजातीय रूप से पानी के साथ मिश्रित होते हैं, और इस तरह की प्रणाली में विलेय और विलायक के बीच अंतरफलक का पता लगाना अब संभव नहीं है।

कण आकार

फैलाव की डिग्री क्या है? इस मूल्य पर अधिक विस्तार से विचार करने की आवश्यकता है। वह क्या प्रतिनिधित्व करती है? यह परिक्षिप्त प्रावस्था के कण आकार के व्युत्क्रमानुपाती होता है। यह वह विशेषता है जो विचाराधीन सभी पदार्थों के वर्गीकरण को रेखांकित करती है।

फैलाव प्रणाली का अध्ययन करते समय, छात्र अक्सर अपने नामों में भ्रमित हो जाते हैं, क्योंकि उनका मानना ​​​​है कि उनका वर्गीकरण भी एकत्रीकरण की स्थिति पर आधारित है। यह सच नहीं है। एकत्रीकरण के विभिन्न राज्यों के मिश्रणों के वास्तव में अलग-अलग नाम होते हैं, उदाहरण के लिए, इमल्शन जल पदार्थ होते हैं, और एरोसोल पहले से ही एक गैस चरण के अस्तित्व का सुझाव देते हैं। हालांकि, फैलाव प्रणालियों के गुण मुख्य रूप से उनमें घुले हुए चरण के कण आकार पर निर्भर करते हैं।

सामान्य वर्गीकरण

परिक्षेपण की मात्रा के अनुसार परिक्षिप्त प्रणालियों का वर्गीकरण नीचे दिया गया है:

• यदि सशर्त कण आकार 1 एनएम से कम है, तो ऐसी प्रणालियों को वास्तविक या सही समाधान कहा जाता है।
• यदि सशर्त कण आकार 1 एनएम और 100 एनएम के बीच है, तो विचाराधीन पदार्थ कोलाइडल समाधान कहा जाएगा।
• यदि कण 100 एनएम से बड़े हैं, तो हम निलंबन या निलंबन के बारे में बात कर रहे हैं।

उपरोक्त वर्गीकरण के संबंध में, आइए दो बिंदुओं को स्पष्ट करें: सबसे पहले, दिए गए आंकड़े सांकेतिक हैं, यानी एक प्रणाली जिसमें कण आकार 3 एनएम है जरूरी नहीं कि एक कोलाइड हो, यह एक सही समाधान भी हो सकता है। यह इसके भौतिक गुणों का अध्ययन करके स्थापित किया जा सकता है। दूसरे, आप देख सकते हैं कि सूची "सशर्त आकार" वाक्यांश का उपयोग करती है। यह इस तथ्य के कारण है कि सिस्टम में कणों का आकार पूरी तरह से मनमाना हो सकता है, और सामान्य मामले में एक जटिल ज्यामिति होती है। इसलिए, वे एक निश्चित औसत (सशर्त) आकार की बात करते हैं।

सही समाधान

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, वास्तविक समाधानों में कणों के फैलाव की डिग्री इतनी अधिक है (उनका आकार बहुत छोटा है,< 1 нм), что не существует поверхности раздела между ними и растворителем (средой), то есть имеет место однофазная гомогенная система. Для полноты информации напомним, что размер атома составляет порядка одного ангстрема (0,1 нм). Последняя цифра говорит о том, что частицы в настоящих растворах имеют атомные размеры.

सच्चे विलयनों के मुख्य गुण जो उन्हें कोलॉइड और निलंबन से अलग करते हैं, निम्नलिखित हैं:

• विलयन की स्थिति मनमाने ढंग से लंबे समय तक अपरिवर्तित रहती है, अर्थात परिक्षिप्त अवस्था का कोई अवक्षेप नहीं बनता है।
• घुले हुए पदार्थ को सादे कागज से छानकर विलायक से अलग नहीं किया जा सकता है।
• झरझरा झिल्ली से गुजरने की प्रक्रिया के परिणामस्वरूप पदार्थ भी अलग नहीं होता है, जिसे रसायन विज्ञान में डायलिसिस कहा जाता है।
• इसे विलायक से केवल बाद वाले के एकत्रीकरण की स्थिति को बदलकर अलग किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, वाष्पीकरण द्वारा।
• इसके लिए इलेक्ट्रोलिसिस करना संभव है, अर्थात विद्युत प्रवाह को पारित करना यदि सिस्टम में एक संभावित अंतर (दो इलेक्ट्रोड) लागू किया जाता है।
• वे प्रकाश नहीं बिखेरते।

सही समाधान का एक उदाहरण पानी के साथ विभिन्न लवणों का मिश्रण है, उदाहरण के लिए, NaCl (टेबल सॉल्ट), NaHCO 3 (बेकिंग सोडा), KNO 3 (पोटेशियम नाइट्रेट) और अन्य।

कोलाइडल समाधान

ये सच्चे समाधान और निलंबन के बीच मध्यवर्ती प्रणाली हैं। हालांकि, उनके पास कई अनूठी विशेषताएं हैं। आइए उन्हें सूचीबद्ध करें:

• पर्यावरण की स्थिति में बदलाव नहीं होने पर वे मनमाने ढंग से लंबे समय तक यांत्रिक रूप से स्थिर रहते हैं। यह प्रणाली को गर्म करने या इसकी अम्लता (पीएच मान) को बदलने के लिए पर्याप्त है, क्योंकि कोलाइड जमा (अवक्षेप) करता है।
• फिल्टर पेपर का उपयोग करके उन्हें अलग नहीं किया जाता है, हालांकि, डायलिसिस प्रक्रिया परिक्षिप्त चरण और माध्यम को अलग कर देती है।
• सच्चे समाधानों की तरह, उनके लिए इलेक्ट्रोलिसिस किया जा सकता है।
• पारदर्शी कोलाइडल प्रणालियों के लिए, तथाकथित टाइन्डल प्रभाव विशेषता है: इस प्रणाली के माध्यम से प्रकाश की किरण को पार करते हुए, आप इसे देख सकते हैं। यह सभी दिशाओं में स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में विद्युत चुम्बकीय तरंगों के प्रकीर्णन के कारण होता है।
• अन्य पदार्थों को सोखने की क्षमता।

सूचीबद्ध गुणों के कारण, कोलाइडल सिस्टम, गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों (खाद्य उद्योग, रसायन विज्ञान) में मनुष्यों द्वारा व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, और अक्सर प्रकृति में भी पाए जाते हैं। कोलाइड का एक उदाहरण मक्खन, मेयोनेज़ है। प्रकृति में, ये कोहरे, बादल हैं।

फैलाव प्रणालियों के अंतिम (तीसरे) वर्ग के विवरण पर आगे बढ़ने से पहले, आइए हम कोलाइड के कुछ नामित गुणों के बारे में अधिक विस्तार से बताएं।

कोलॉइडी विलयन क्या होते हैं?

इस प्रकार की छितरी हुई प्रणालियों के लिए, माध्यम की विभिन्न समुच्चय अवस्थाओं और उसमें घुली अवस्था को ध्यान में रखते हुए वर्गीकरण दिया जा सकता है। नीचे प्रासंगिक तालिका है/

तालिका से पता चलता है कि कोलाइडी पदार्थ रोजमर्रा की जिंदगी और प्रकृति दोनों में हर जगह मौजूद हैं। ध्यान दें कि निलंबन के लिए एक समान तालिका भी दी जा सकती है, यह याद करते हुए कि उनमें कोलाइड के साथ अंतर केवल परिक्षिप्त चरण के आकार में है। हालांकि, निलंबन यंत्रवत् अस्थिर हैं और इसलिए कोलाइडल सिस्टम की तुलना में कम व्यावहारिक रुचि रखते हैं।

कोलॉइडों के यांत्रिक स्थायित्व का कारण

मेयोनेज़ लंबे समय तक रेफ्रिजरेटर में क्यों पड़ा रह सकता है, और इसमें निलंबित कण अवक्षेपित नहीं होते हैं? पानी में घुले कणों को अंततः बर्तन के नीचे "गिर" क्यों नहीं जाता? इन प्रश्नों का उत्तर ब्राउनियन गति है।

इस प्रकार के आंदोलन की खोज 19वीं शताब्दी के पूर्वार्द्ध में अंग्रेजी वनस्पतिशास्त्री रॉबर्ट ब्राउन ने की थी, जिन्होंने माइक्रोस्कोप के तहत देखा कि छोटे पराग कण पानी में कैसे चलते हैं। भौतिक दृष्टिकोण से, ब्राउनियन गति तरल अणुओं की अराजक गति की अभिव्यक्ति है। यदि द्रव का तापमान बढ़ा दिया जाए तो इसकी तीव्रता बढ़ जाती है। यह इस प्रकार की गति है जिसके कारण कोलाइडल विलयन के छोटे कण निलंबन में रहते हैं।

सोखना संपत्ति

फैलाव औसत कण आकार का व्युत्क्रम है। चूंकि कोलाइड में यह आकार 1 एनएम से 100 एनएम की सीमा में होता है, इसलिए उनके पास एक बहुत ही विकसित सतह होती है, यानी अनुपात एस / एम एक बड़ा मूल्य है, यहां एस दो चरणों (फैलाव माध्यम) के बीच का कुल इंटरफ़ेस क्षेत्र है। और कण), m - विलयन में कणों का कुल द्रव्यमान।

परिक्षिप्त प्रावस्था के कणों की सतह पर मौजूद परमाणुओं में असंतृप्त रासायनिक बंध होते हैं। इसका मतलब है कि वे अन्य अणुओं के साथ यौगिक बना सकते हैं। एक नियम के रूप में, ये यौगिक वैन डेर वाल्स बलों या हाइड्रोजन बांड के कारण उत्पन्न होते हैं। वे कोलाइडल कणों की सतह पर अणुओं की कई परतों को धारण करने में सक्षम हैं।

एक अधिशोषक का एक उत्कृष्ट उदाहरण सक्रिय कार्बन है। यह एक कोलाइड है, जहां परिक्षेपण माध्यम एक ठोस होता है, और प्रावस्था एक गैस होती है। इसके लिए विशिष्ट सतह क्षेत्र 2500 मीटर 2 / ग्राम तक पहुंच सकता है।

फैलाव और विशिष्ट सतह क्षेत्र की डिग्री

S/m मान की गणना करना कोई आसान काम नहीं है। तथ्य यह है कि कोलॉइडी विलयन के कणों का आकार, आकार भिन्न होता है और प्रत्येक कण की सतह में एक अद्वितीय राहत होती है। इसलिए, इस समस्या को हल करने के सैद्धांतिक तरीकों से गुणात्मक परिणाम प्राप्त होते हैं, न कि मात्रात्मक। फिर भी, फैलाव की डिग्री से विशिष्ट सतह सूत्र देना उपयोगी है।

यदि हम यह मान लें कि निकाय के सभी कणों का एक गोलाकार आकार और एक ही आकार है, तो सरल गणनाओं के परिणामस्वरूप, निम्नलिखित अभिव्यक्ति प्राप्त होती है: S ud = 6 / (d * ), जहाँ S ud सतह क्षेत्र है (विशिष्ट), d कण व्यास है, - उस पदार्थ का घनत्व जिसमें यह होता है। यह सूत्र से देखा जा सकता है कि सबसे छोटे और सबसे भारी कण विचाराधीन मात्रा में सबसे बड़ा योगदान देंगे।

एसयूडी निर्धारित करने के लिए एक प्रयोगात्मक विधि अध्ययन के तहत पदार्थ द्वारा सोखने वाली गैस की मात्रा की गणना करने के साथ-साथ इसमें छिद्र आकार (छितरी हुई अवस्था) को मापने के लिए है।

लियोफिलिक और लियोफोबिक सिस्टम

लियोफिलिसिटी और लियोफोबिसिटी वे विशेषताएं हैं, जो वास्तव में, फैलाने वाली प्रणालियों के वर्गीकरण के अस्तित्व को उस रूप में निर्धारित करती हैं जिसमें यह ऊपर दिया गया है। दोनों अवधारणाएं विलायक और विलेय के अणुओं के बीच बल बंधन की विशेषता हैं। यदि यह संबंध बड़ा है, तो वे लियोफिलिसिटी की बात करते हैं। तो, पानी में सभी लवण लियोफिलिक होते हैं, क्योंकि उनके कण (आयन) ध्रुवीय एच 2 ओ अणुओं से विद्युत रूप से जुड़े होते हैं। यदि हम मक्खन या मेयोनेज़ जैसे सिस्टम पर विचार करते हैं, तो ये विशिष्ट हाइड्रोफोबिक कोलाइड्स के प्रतिनिधि हैं, क्योंकि उनमें वसा अणु होते हैं ( लिपिड) ध्रुवीय H2O अणुओं से विकर्षित होते हैं।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि लियोफोबिक (हाइड्रोफोबिक अगर विलायक पानी है) सिस्टम थर्मोडायनामिक रूप से अस्थिर हैं, जो उन्हें लियोफिलिक से अलग करता है।

निलंबन गुण

अब फैलाव प्रणालियों के अंतिम वर्ग पर विचार करें - निलंबन। याद रखें कि उन्हें इस तथ्य की विशेषता है कि उनमें सबसे छोटा कण 100 एनएम के क्रम से बड़ा या बड़ा है। उनके पास क्या गुण हैं? नीचे प्रासंगिक सूची है:

• वे यांत्रिक रूप से अस्थिर होते हैं, इसलिए उनमें कम समय में एक अवक्षेप बनता है।
• वे बादल हैं और सूर्य के प्रकाश के लिए अपारदर्शी हैं।
• फिल्टर पेपर का उपयोग करके चरण को माध्यम से अलग किया जा सकता है।

प्रकृति में निलंबन के उदाहरणों में नदियों में बादल का पानी या ज्वालामुखी की राख शामिल हैं। निलंबन का मानव उपयोग, एक नियम के रूप में, दवा (दवा समाधान) के साथ जुड़ा हुआ है।

जमावट

विभिन्न मात्राओं के फैलाव वाले पदार्थों के मिश्रण के बारे में क्या कहा जा सकता है? आंशिक रूप से, इस मुद्दे को पहले ही लेख में शामिल किया जा चुका है, क्योंकि किसी भी फैलाव प्रणाली में कणों का एक आकार होता है जो कुछ सीमाओं के भीतर होता है। यहां हम केवल एक जिज्ञासु मामले पर विचार करते हैं। क्या होता है यदि आप एक कोलाइड और एक सच्चे इलेक्ट्रोलाइट समाधान मिलाते हैं? भारित प्रणाली टूट जाएगी, और इसका जमावट हो जाएगा। इसका कारण कोलॉइडी कणों के पृष्ठ आवेश पर एक वास्तविक विलयन के आयनों के विद्युत क्षेत्रों के प्रभाव में निहित है।

अनुभाग: रसायन विज्ञान

कक्षा: 11

पाठ के विषय का अध्ययन करने के बाद, आप सीखेंगे:

• फैलाव प्रणाली क्या हैं?
• छितरी हुई प्रणालियाँ क्या हैं?
• छितरी हुई प्रणालियों के गुण क्या हैं?
• बिखरी हुई प्रणालियों का महत्व।

शुद्ध पदार्थ प्रकृति में बहुत दुर्लभ हैं। शुद्ध पदार्थों के क्रिस्टल - चीनी या टेबल नमक, उदाहरण के लिए, विभिन्न आकारों में प्राप्त किए जा सकते हैं - बड़े और छोटे। क्रिस्टल का आकार जो भी हो, उन सभी में किसी दिए गए पदार्थ के लिए समान आंतरिक संरचना होती है - एक आणविक या आयनिक क्रिस्टल जाली।

प्रकृति में विभिन्न पदार्थों के मिश्रण सबसे अधिक पाए जाते हैं। एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में विभिन्न पदार्थों के मिश्रण से विषमांगी और सजातीय प्रणालियाँ बन सकती हैं। हम ऐसी प्रणालियों को बिखरे हुए कहेंगे।

एक छितरी हुई प्रणाली दो या दो से अधिक पदार्थों से युक्त एक प्रणाली है, जिनमें से एक, बहुत छोटे कणों के रूप में, दूसरे की मात्रा में समान रूप से वितरित की जाती है।

पदार्थ आयनों, अणुओं, परमाणुओं में टूट जाता है, जिसका अर्थ है कि यह सबसे छोटे कणों में "विभाजित" होता है। "क्रशिंग"> फैलाव, यानी। पदार्थ विभिन्न कणों के आकार, दृश्यमान और अदृश्य में बिखरे हुए हैं।

एक पदार्थ जो कम मात्रा में मौजूद होता है, फैलता है और दूसरे की मात्रा में वितरित होता है, कहलाता है परिक्षेपित प्रावस्था। इसमें कई पदार्थ शामिल हो सकते हैं।

वह पदार्थ जो अधिक मात्रा में उपस्थित होता है, जिसके आयतन में परिक्षिप्त प्रावस्था वितरित होती है, कहलाती है फैला हुआ माध्यम। इसके और परिक्षिप्त प्रावस्था के कणों के बीच एक अंतरापृष्ठ होता है, इसलिए परिक्षेपण तंत्र विषमांगी (असमान) कहलाते हैं।

परिक्षिप्त माध्यम और परिक्षिप्त प्रावस्था दोनों उन पदार्थों का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं जो एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में हैं - ठोस, तरल और गैसीय।

परिक्षिप्त माध्यम के एकत्रीकरण की स्थिति और परिक्षिप्त प्रावस्था के संयोजन के आधार पर, ऐसी 9 प्रकार की प्रणालियों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।

टेबल
फैलाव प्रणालियों के उदाहरण

फैलाव माध्यम	परिक्षेपित प्रावस्था	कुछ प्राकृतिक और घरेलू फैलाव प्रणालियों के उदाहरण
गैस	गैस	हमेशा सजातीय मिश्रण (वायु, प्राकृतिक गैस)
	तरल	कोहरा, तेल की बूंदों से जुड़ी गैस, कार के इंजन में कार्बोरेटर मिश्रण (हवा में गैसोलीन की बूंदें), एरोसोल
	ठोस	हवा में धूल, धुआं, धुंध, सिमम्स (धूल और रेत तूफान), एरोसोल
तरल	गैस	उत्सर्जक पेय, फोम
	तरल	इमल्शन शरीर के तरल पदार्थ (रक्त प्लाज्मा, लसीका, पाचक रस), कोशिकाओं की तरल सामग्री (साइटोप्लाज्म, कैरियोप्लाज्म)
	ठोस	सोल, जैल, पेस्ट (जेली, जेली, गोंद)। पानी में निलंबित नदी और समुद्री गाद; मोर्टारों
ठोस	गैस	इसमें हवा के बुलबुले के साथ बर्फ की परत, मिट्टी, कपड़ा कपड़े, ईंटें और चीनी मिट्टी की चीज़ें, फोम रबर, वातित चॉकलेट, पाउडर
	तरल	गीली मिट्टी, चिकित्सा और कॉस्मेटिक उत्पाद (मलहम, काजल, लिपस्टिक, आदि)
	ठोस	चट्टानें, रंगीन चश्मा, कुछ मिश्रधातु

छितरी हुई अवस्था बनाने वाले पदार्थों के कण आकार के अनुसार, छितरी हुई प्रणालियों को विभाजित किया जाता है खुरदुरा (निलंबन) 100 एनएम से अधिक कण आकार के साथ और बारीक बिखरा हुआ (कोलाइडल समाधान या कोलाइडल सिस्टम) कण आकार के साथ 100 से 1 एनएम तक। यदि पदार्थ 1 एनएम से छोटे आकार के अणुओं या आयनों में खंडित हो जाता है, तो एक सजातीय प्रणाली बनती है - उपाय. यह सजातीय है, कणों और माध्यम के बीच कोई अंतरापृष्ठ नहीं है।

दैनिक जीवन और प्रकृति में बिखरी हुई प्रणालियाँ और समाधान बहुत महत्वपूर्ण हैं। अपने लिए न्यायाधीश: नील गाद के बिना, प्राचीन मिस्र की महान सभ्यता नहीं होती; पानी, हवा, चट्टानों और खनिजों के बिना, कोई भी जीवित ग्रह नहीं होगा - हमारा आम घर - पृथ्वी; कोशिकाओं के बिना, कोई जीवित जीव नहीं होगा, इत्यादि।

निलंबन

निलंबन छितरी हुई प्रणालियाँ हैं जिनमें चरण का कण आकार 100 एनएम से अधिक होता है। ये अपारदर्शी प्रणालियां हैं, जिनमें से अलग-अलग कण नग्न आंखों से देखे जा सकते हैं। परिक्षिप्त प्रावस्था और परिक्षिप्त माध्यम आसानी से बसने, छानने से अलग हो जाते हैं। ऐसी प्रणालियों में विभाजित हैं:

1. इमल्शन (माध्यम और प्रावस्था दोनों एक दूसरे में अघुलनशील द्रव हैं)। पानी और तेल से आप मिश्रण को ज्यादा देर तक हिलाकर इमल्शन तैयार कर सकते हैं। ये दूध, लसीका, पानी आधारित पेंट आदि हैं, जिन्हें आप अच्छी तरह से जानते हैं।
2. निलंबन(माध्यम एक तरल है, इसमें चरण एक ठोस अघुलनशील है)। निलंबन तैयार करने के लिए, पदार्थ को एक महीन पाउडर में डाला जाना चाहिए, एक तरल में डाला जाना चाहिए और अच्छी तरह से हिलाया जाना चाहिए। समय के साथ, कण बर्तन के नीचे गिर जाएगा। जाहिर है, कण जितने छोटे होंगे, निलंबन उतना ही लंबा चलेगा। ये निर्माण समाधान हैं, पानी में निलंबित नदी और समुद्री गाद, समुद्र के पानी में सूक्ष्म जीवों का एक जीवित निलंबन - प्लवक, जो दिग्गजों - व्हेल आदि पर फ़ीड करते हैं।
3. एयरोसौल्ज़तरल या ठोस के छोटे कणों के गैस (उदाहरण के लिए, हवा में) में निलंबन। धूल, धुआं, कोहरा अलग है। पहले दो प्रकार के एरोसोल गैस में ठोस कणों का निलंबन (धूल में बड़े कण) होते हैं, अंतिम एक गैस में तरल बूंदों का निलंबन होता है। उदाहरण के लिए: कोहरा, गरज - हवा में पानी की बूंदों का निलंबन, धुआं - छोटे ठोस कण। और दुनिया के सबसे बड़े शहरों पर लटका हुआ स्मॉग भी एक ठोस और तरल छितरी हुई अवस्था वाला एरोसोल है। सीमेंट संयंत्रों के पास बस्तियों के निवासी बेहतरीन सीमेंट धूल से पीड़ित होते हैं जो हमेशा हवा में लटकी रहती है, जो सीमेंट के कच्चे माल की पीसने और उसके फायरिंग के उत्पाद - क्लिंकर के दौरान बनती है। फैक्ट्री पाइप का धुआं, स्मॉग, फ्लू के मरीज के मुंह से निकलने वाली लार की छोटी-छोटी बूंदें भी हानिकारक एरोसोल हैं। एरोसोल प्रकृति, रोजमर्रा की जिंदगी और मानव उत्पादन गतिविधियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। बादल संचय, रसायनों के साथ क्षेत्र उपचार, पेंट छिड़काव, श्वसन उपचार (साँस लेना) घटना और प्रक्रियाओं के उदाहरण हैं जहां एरोसोल फायदेमंद होते हैं। एरोसोल - समुद्री सर्फ पर कोहरे, झरनों और फव्वारों के पास, उनमें दिखाई देने वाला इंद्रधनुष एक व्यक्ति को आनंद, सौंदर्य आनंद देता है।

रसायन विज्ञान के लिए, सबसे महत्वपूर्ण छितरी हुई प्रणालियाँ हैं जिनमें माध्यम पानी और तरल घोल है।

प्राकृतिक जल में हमेशा घुले हुए पदार्थ होते हैं। प्राकृतिक जलीय घोल मिट्टी के निर्माण की प्रक्रिया में शामिल होते हैं और पौधों को पोषक तत्वों की आपूर्ति करते हैं। मानव और पशु जीवों में होने वाली जटिल जीवन प्रक्रियाएं भी समाधान में होती हैं। रासायनिक और अन्य उद्योगों में कई तकनीकी प्रक्रियाएं, जैसे एसिड, धातु, कागज, सोडा, उर्वरक, समाधान में आगे बढ़ती हैं।

कोलाइड प्रणाली

कोलाइड सिस्टम – ये छितरी हुई प्रणालियाँ हैं जिनमें चरण का कण आकार 100 से 1 एनएम तक होता है। ये कण नग्न आंखों से दिखाई नहीं देते हैं, और ऐसी प्रणालियों में बिखरे हुए चरण और बिखरे हुए माध्यम को कठिनाई से व्यवस्थित करके अलग किया जाता है।

आप अपने सामान्य जीव विज्ञान पाठ्यक्रम से जानते हैं कि एक अल्ट्रामाइक्रोस्कोप का उपयोग करके इस आकार के कणों का पता लगाया जा सकता है, जो प्रकाश प्रकीर्णन के सिद्धांत का उपयोग करता है। इसके कारण इसमें मौजूद कोलॉइडी कण एक गहरे रंग की पृष्ठभूमि पर चमकीले बिंदु के रूप में दिखाई देता है।

वे सोल (कोलाइडल विलयन) और जैल (जेली) में विभाजित हैं।

1. कोलॉइडी विलयन या सोल। यह एक जीवित कोशिका (साइटोप्लाज्म, परमाणु रस - कैरियोप्लाज्म, ऑर्गेनेल और रिक्तिका की सामग्री) के अधिकांश तरल पदार्थ हैं। और एक पूरे के रूप में जीवित जीव (रक्त, लसीका, ऊतक द्रव, पाचक रस, आदि) ऐसी प्रणालियाँ चिपकने वाले, स्टार्च, प्रोटीन और कुछ पॉलिमर बनाती हैं।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप कोलाइडल समाधान प्राप्त किए जा सकते हैं; उदाहरण के लिए, जब पोटेशियम या सोडियम सिलिकेट ("घुलनशील ग्लास") के घोल एसिड के घोल के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, तो सिलिकिक एसिड का एक कोलाइडल घोल बनता है। गर्म पानी में आयरन (III) क्लोराइड के हाइड्रोलिसिस के दौरान भी सॉल बनता है।

कोलॉइडी विलयनों का एक विशिष्ट गुण उनकी पारदर्शिता है। कोलॉइडी विलयन बाह्य रूप से वास्तविक विलयनों के समान होते हैं। वे बाद के परिणामी "चमकदार पथ" से अलग होते हैं - एक शंकु जब प्रकाश की किरण उनके माध्यम से गुजरती है। इस घटना को टाइन्डल प्रभाव कहते हैं। एक सच्चे विलयन से बड़े, सोल के परिक्षिप्त प्रावस्था के कण अपनी सतह से प्रकाश को परावर्तित करते हैं, और प्रेक्षक कोलॉइडी विलयन वाले पात्र में एक चमकदार शंकु दिखाई देता है। यह सही समाधान में नहीं बनता है। एक समान प्रभाव, लेकिन केवल एक तरल कोलाइड के बजाय एक एरोसोल के लिए, जंगल में और सिनेमाघरों में देखा जा सकता है जब मूवी कैमरे से प्रकाश की किरण सिनेमा हॉल की हवा से गुजरती है।

समाधान के माध्यम से प्रकाश की किरण पारित करना;

ए - सोडियम क्लोराइड का सही समाधान;
b - आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड का कोलाइडल घोल।

तापीय गति के कारण विलायक अणुओं के साथ निरंतर टकराव के कारण कोलाइडल विलयन के परिक्षिप्त चरण के कण अक्सर लंबी अवधि के भंडारण के दौरान भी व्यवस्थित नहीं होते हैं। सतह पर समान विद्युत आवेशों की उपस्थिति के कारण एक-दूसरे के निकट आने पर ये आपस में चिपकते नहीं हैं। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि कोलाइडल में पदार्थ, यानी, बारीक विभाजित अवस्था में, एक बड़ी सतह होती है। इस सतह पर धनात्मक या ऋणावेशित आयन अधिशोषित होते हैं। उदाहरण के लिए, सिलिकिक एसिड नकारात्मक आयनों SiO3 2- को सोख लेता है, जो सोडियम सिलिकेट के पृथक्करण के कारण घोल में प्रचुर मात्रा में होते हैं:

समान आवेश वाले कण एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं और इसलिए आपस में चिपकते नहीं हैं।

लेकिन कुछ शर्तों के तहत, जमावट की प्रक्रिया हो सकती है। कुछ कोलॉइडी विलयनों को उबालने पर आवेशित आयनों का विशोषण होता है, अर्थात्। कोलॉइडी कण अपना आवेश खो देते हैं। वे गाढ़ा होने लगते हैं और बसने लगते हैं। किसी भी इलेक्ट्रोलाइट को जोड़ने पर भी यही देखा जाता है। इस स्थिति में, कोलाइडल कण एक विपरीत आवेशित आयन को आकर्षित करता है और इसका आवेश निष्प्रभावी हो जाता है।

जमावट - कोलाइडल कणों के आसंजन और उनकी वर्षा की घटना - तब देखी जाती है जब इन कणों के आवेशों को निष्प्रभावी कर दिया जाता है, जब कोलाइडल घोल में इलेक्ट्रोलाइट मिलाया जाता है। इस मामले में, समाधान निलंबन या जेल में बदल जाता है। कुछ कार्बनिक कोलाइड गर्म होने पर (गोंद, अंडे का सफेद भाग) या जब घोल का एसिड-बेस वातावरण बदलता है, तो जम जाता है।

2. जैल या जेली जिलेटिनस अवक्षेप हैं जो सॉल के स्कंदन के दौरान बनते हैं। इनमें बड़ी संख्या में पॉलीमर जैल, कन्फेक्शनरी, कॉस्मेटिक और मेडिकल जैल शामिल हैं जो आपके लिए बहुत प्रसिद्ध हैं (जिलेटिन, जेली, मुरब्बा, बर्ड्स मिल्क केक) और निश्चित रूप से, अनंत संख्या में प्राकृतिक जैल: खनिज (ओपल), जेलिफ़िश बॉडी , उपास्थि, कण्डरा, बाल, मांसपेशी और तंत्रिका ऊतक, आदि। पृथ्वी पर विकास के इतिहास को एक साथ पदार्थ की कोलाइडी अवस्था के विकास का इतिहास माना जा सकता है। समय के साथ, जैल की संरचना टूट जाती है (छील जाती है) - उनमें से पानी निकलता है। इस घटना को कहा जाता है तालमेल

विषय पर प्रयोगशाला प्रयोग करें (समूह कार्य, 4 लोगों के समूह में)।

आपको फैलाव प्रणाली का एक नमूना दिया गया है। आपका कार्य यह निर्धारित करना है कि आपको कौन सी फैलाव प्रणाली दी गई है।

छात्रों को जारी: चीनी का घोल, लोहा (III) क्लोराइड घोल, पानी और नदी की रेत का मिश्रण, जिलेटिन, एल्यूमीनियम क्लोराइड घोल, सामान्य नमक घोल, पानी और वनस्पति तेल का मिश्रण।

प्रयोगशाला प्रयोग करने के निर्देश

1. आपको दिए गए नमूने (बाहरी विवरण) पर ध्यान से विचार करें।तालिका के कॉलम नंबर 1 को भरें।
2. फैलाव प्रणाली हिलाओ। बसने की क्षमता के लिए देखें।

कुछ ही मिनटों में तलछट या छूट जाता है, या लंबे समय तक कठिनाई के साथ, या व्यवस्थित नहीं होता है। तालिका के कॉलम नंबर 2 को भरें।

यदि आप कण को ​​बसते हुए नहीं देखते हैं, तो जमावट के लिए इसकी जांच करें। दो परखनलियों में थोड़ा सा घोल डालें और एक में पीले रक्त नमक की 2-3 बूंदें और दूसरी में क्षार की 3-5 बूंदें डालें, आप क्या देखते हैं?

1. फ़िल्टर के माध्यम से छितरी हुई प्रणाली को पास करें।आप क्या देख रहे हैं? तालिका के कॉलम संख्या 3 को भरें। (कुछ को परखनली में छान लें)।
2. अंधेरे कागज की पृष्ठभूमि के खिलाफ समाधान के माध्यम से एक टॉर्च से प्रकाश की किरण पास करें।आप क्या देख रहे हैं? (आप टाइन्डल प्रभाव देख सकते हैं)
3. निष्कर्ष निकालें: यह बिखरी हुई प्रणाली क्या है? परिक्षिप्त माध्यम क्या है? फैलाव चरण क्या है? इसमें कण आकार क्या हैं? (कॉलम नंबर 5)।

Cinquain("सिनक्वैन" -फ्र से। शब्द का अर्थ "पाँच") एक विशिष्ट विषय पर 5 पंक्तियों की एक कविता है। रचना के लिए Cinquain 5 मिनट का समय दिया जाता है, जिसके बाद लिखित कविताओं को जोड़ियों, समूहों या पूरे दर्शकों के लिए आवाज दी जा सकती है और उन पर चर्चा की जा सकती है।

लेखन नियम Cinquain:

1. पहली पंक्ति में विषय के लिए एक शब्द (आमतौर पर एक संज्ञा) होता है।
2. दूसरी पंक्ति दो विशेषणों के साथ इस विषय का विवरण है।
3. तीसरी पंक्ति तीन क्रिया (या क्रिया रूप) है जो विषय की सबसे विशिष्ट क्रियाओं का नाम देती है।
4. चौथी पंक्ति एक चार-शब्द का वाक्यांश है जो विषय से व्यक्तिगत संबंध दर्शाता है।
5. अंतिम पंक्ति विषय का पर्यायवाची है, इसके सार पर जोर देती है।

ग्रीष्मकालीन 2008 वियना। शॉनब्रून।

ग्रीष्मकालीन 2008 निज़नी नोवगोरोड क्षेत्र।

मानव जीवन में बादल और उनकी भूमिका हमारे चारों ओर की सभी प्रकृति - जानवरों और पौधों के जीव, जलमंडल और वायुमंडल, पृथ्वी की पपड़ी और आंतें कई विविध और विविध मोटे और कोलाइडल प्रणालियों का एक जटिल समूह हैं। कोलाइड रसायन का विकास प्राकृतिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों में सामयिक समस्याओं से जुड़ा है। प्रस्तुत चित्र बादलों को दर्शाता है - कोलाइडल फैलाव प्रणालियों के एरोसोल के प्रकारों में से एक। वायुमंडलीय वर्षा के अध्ययन में, मौसम विज्ञान एयरोडिस्पर्स सिस्टम के सिद्धांत पर निर्भर करता है। हमारे ग्रह के बादल वही जीव हैं जो हमारे चारों ओर की सभी प्रकृति के हैं। वे पृथ्वी के लिए बहुत महत्व रखते हैं, क्योंकि वे सूचना चैनल हैं। आखिरकार, बादलों में पानी के केशिका पदार्थ होते हैं, और पानी, जैसा कि आप जानते हैं, जानकारी का एक बहुत अच्छा भंडार है। प्रकृति में जल चक्र इस तथ्य की ओर जाता है कि ग्रह की स्थिति और लोगों की मनोदशा के बारे में जानकारी वातावरण में जमा हो जाती है, और साथ में बादल पृथ्वी के पूरे अंतरिक्ष में घूमते हैं। बादल प्रकृति की एक अद्भुत रचना है, जो व्यक्ति को आनंद, सौन्दर्यपरक आनंद प्रदान करती है। क्रास्नोवा मारिया, 11वीं "बी" क्लास

पी.एस.
दिमित्रोव व्यायामशाला में रसायन शास्त्र के शिक्षक पर्सिना ओजी के लिए बहुत धन्यवाद, जिस पाठ में हमने प्रस्तुति के साथ काम किया, और यह हमारे उदाहरणों द्वारा पूरक था।

फैलाव प्रणाली

शुद्ध पदार्थ प्रकृति में बहुत दुर्लभ हैं। एकत्रीकरण के विभिन्न राज्यों में विभिन्न पदार्थों के मिश्रण से विषम और सजातीय प्रणाली - छितरी हुई प्रणाली और समाधान बन सकते हैं।
तितर - बितर विषमांगी तंत्र कहा जाता है जिसमें एक पदार्थ बहुत छोटे कणों के रूप में दूसरे के आयतन में समान रूप से वितरित होता है।
वह पदार्थ जो कम मात्रा में उपस्थित होता है और दूसरे के आयतन में वितरित होता है, कहलाता है परिक्षेपित प्रावस्था . इसमें कई पदार्थ शामिल हो सकते हैं।
वह पदार्थ जो अधिक मात्रा में उपस्थित होता है, जिसके आयतन में परिक्षिप्त प्रावस्था वितरित होती है, कहलाती है फैलाव माध्यम . इसके और परिक्षिप्त प्रावस्था के कणों के बीच एक अंतरफलक होता है, इसलिए परिक्षिप्त प्रणालियों को विषमांगी (असमान) कहा जाता है।
परिक्षेपण माध्यम और परिक्षिप्त प्रावस्था दोनों को एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में पदार्थों द्वारा दर्शाया जा सकता है - ठोस, तरल और गैसीय।
परिक्षेपण माध्यम के एकत्रीकरण की स्थिति और परिक्षिप्त प्रावस्था के संयोजन के आधार पर, ऐसी 9 प्रकार की प्रणालियों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।

छितरी हुई अवस्था को बनाने वाले पदार्थों के कण आकार के अनुसार, छितरी हुई प्रणालियों को मोटे (निलंबन) में विभाजित किया जाता है, जिसमें 100 एनएम से अधिक के कण आकार होते हैं और 100 से 1 एनएम के कण आकार के साथ बारीक बिखरे हुए (कोलाइडल समाधान या कोलाइडल सिस्टम) होते हैं। . यदि पदार्थ 1 एनएम से छोटे अणुओं या आयनों में खंडित होता है, तो एक सजातीय प्रणाली बनती है - एक समाधान। यह सजातीय (सजातीय) है, कणों और माध्यम के बीच कोई अंतरापृष्ठ नहीं है।

यहां तक ​​​​कि फैलाव प्रणालियों और समाधानों के साथ एक सरसरी परिचित भी दिखाता है कि वे रोजमर्रा की जिंदगी और प्रकृति में कितने महत्वपूर्ण हैं।

अपने लिए न्यायाधीश: नील गाद के बिना, प्राचीन मिस्र की महान सभ्यता नहीं होती; पानी, हवा, चट्टानों और खनिजों के बिना, कोई भी जीवित ग्रह नहीं होगा - हमारा आम घर - पृथ्वी; कोशिकाओं के बिना कोई जीवित जीव नहीं होगा, आदि।

फैलाव प्रणालियों और समाधानों का वर्गीकरण

निलंबन

निलंबन - ये छितरी हुई प्रणालियाँ हैं जिनमें चरण का कण आकार 100 एनएम से अधिक होता है। ये अपारदर्शी प्रणालियां हैं, जिनमें से अलग-अलग कण नग्न आंखों से देखे जा सकते हैं। परिक्षिप्त प्रावस्था और परिक्षेपण माध्यम आसानी से बसने से अलग हो जाते हैं। ऐसी प्रणालियों में विभाजित हैं:
1) इमल्शन (माध्यम और प्रावस्था दोनों एक दूसरे में अघुलनशील द्रव हैं)। ये दूध, लसीका, पानी आधारित पेंट आदि हैं, जिन्हें आप अच्छी तरह जानते हैं;
2) निलंबन (माध्यम एक तरल है, और चरण इसमें एक ठोस अघुलनशील है)। ये निर्माण समाधान हैं (उदाहरण के लिए, सफेदी के लिए "चूने का दूध"), पानी में निलंबित नदी और समुद्री गाद, समुद्र के पानी में सूक्ष्म जीवों का एक जीवित निलंबन - प्लवक, जिसे विशाल व्हेल खिलाती हैं, आदि;
3) एयरोसौल्ज़ - तरल या ठोस के छोटे कणों के गैस (उदाहरण के लिए, हवा में) में निलंबन। धूल, धुंआ, कोहरे में अंतर करें। पहले दो प्रकार के एरोसोल गैस में ठोस कणों का निलंबन (धूल में बड़े कण) होते हैं, अंतिम एक गैस में छोटी तरल बूंदों का निलंबन होता है। उदाहरण के लिए, प्राकृतिक एरोसोल: कोहरा, गरज - हवा में पानी की बूंदों का निलंबन, धुआं - छोटे ठोस कण। और दुनिया के सबसे बड़े शहरों पर लटका हुआ स्मॉग भी एक ठोस और तरल छितरी हुई अवस्था वाला एरोसोल है। सीमेंट संयंत्रों के पास बस्तियों के निवासी हमेशा हवा में लटकी बेहतरीन सीमेंट की धूल से पीड़ित होते हैं, जो सीमेंट के कच्चे माल की पीसने और इसके फायरिंग के उत्पाद - क्लिंकर के दौरान बनती है। इसी तरह के हानिकारक एरोसोल - धूल - धातुकर्म उद्योगों वाले शहरों में भी पाए जाते हैं। फैक्ट्री पाइप का धुआं, स्मॉग, फ्लू के मरीज के मुंह से निकलने वाली लार की छोटी-छोटी बूंदें भी हानिकारक एरोसोल हैं।
एरोसोल प्रकृति, रोजमर्रा की जिंदगी और मानव उत्पादन गतिविधियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। बादलों का जमा होना, खेतों का रासायनिक उपचार, पेंट का छिड़काव, ईंधन का छिड़काव, सूखे डेयरी उत्पाद, श्वसन उपचार (साँस लेना) ऐसी घटनाओं और प्रक्रियाओं के उदाहरण हैं जहाँ एरोसोल फायदेमंद होते हैं। एरोसोल - समुद्री सर्फ पर कोहरे, झरनों और फव्वारों के पास, उनमें उठने वाला इंद्रधनुष एक व्यक्ति को आनंद, सौंदर्य आनंद देता है।
रसायन विज्ञान के लिए, सबसे महत्वपूर्ण छितरी हुई प्रणालियाँ हैं जिनमें माध्यम पानी और तरल घोल है।
प्राकृतिक जल में हमेशा घुले हुए पदार्थ होते हैं। प्राकृतिक जलीय घोल मिट्टी के निर्माण की प्रक्रिया में शामिल होते हैं और पौधों को पोषक तत्वों की आपूर्ति करते हैं। मानव और पशु जीवों में होने वाली जटिल जीवन प्रक्रियाएं भी समाधान में होती हैं। रासायनिक और अन्य उद्योगों में कई तकनीकी प्रक्रियाएं, जैसे एसिड, धातु, कागज, सोडा, उर्वरक, समाधान में आगे बढ़ती हैं।

कोलाइड सिस्टम

कोलाइड सिस्टम - ये छितरी हुई प्रणालियाँ हैं जिनमें चरण का कण आकार 100 से 1 एनएम तक होता है। ये कण नग्न आंखों से दिखाई नहीं देते हैं, और ऐसी प्रणालियों में परिक्षिप्त चरण और फैलाव माध्यम को कठिनाई से व्यवस्थित करके अलग किया जाता है।
वे सोल (कोलाइडल विलयन) और जैल (जेली) में विभाजित हैं।
1. कोलाइडल विलयन या सोल। यह एक जीवित कोशिका (साइटोप्लाज्म, परमाणु रस - कैरियोप्लाज्म, ऑर्गेनेल और रिक्तिका की सामग्री) और एक जीवित जीव (रक्त, लसीका, ऊतक द्रव, पाचक रस, हास्य तरल पदार्थ, आदि) के अधिकांश तरल पदार्थ हैं। इस तरह के सिस्टम चिपकने वाले, स्टार्च, प्रोटीन और कुछ पॉलिमर बनाते हैं।
रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप कोलाइडल समाधान प्राप्त किए जा सकते हैं; उदाहरण के लिए, जब पोटेशियम या सोडियम सिलिकेट ("घुलनशील ग्लास") के घोल एसिड के घोल के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, तो सिलिकिक एसिड का एक कोलाइडल घोल बनता है। गर्म पानी में आयरन (III) क्लोराइड के हाइड्रोलिसिस के दौरान भी सॉल बनता है। कोलॉइडी विलयन बाह्य रूप से वास्तविक विलयनों के समान होते हैं। वे बाद के परिणामी "चमकदार पथ" से अलग होते हैं - एक शंकु जब प्रकाश की किरण उनके माध्यम से गुजरती है।

इस घटना को कहा जाता है टाइन्डल प्रभाव . एक सच्चे विलयन से बड़े, सोल के परिक्षिप्त प्रावस्था के कण अपनी सतह से प्रकाश को परावर्तित करते हैं, और प्रेक्षक कोलॉइडी विलयन वाले पात्र में एक चमकदार शंकु दिखाई देता है। यह सही समाधान में नहीं बनता है। एक समान प्रभाव, लेकिन केवल एक तरल कोलाइड के बजाय एक एरोसोल के लिए, सिनेमाघरों में देखा जा सकता है जब मूवी कैमरे से प्रकाश की किरण सिनेमा हॉल की हवा से गुजरती है।

तापीय गति के कारण विलायक अणुओं के साथ निरंतर टकराव के कारण कोलाइडल विलयन के परिक्षिप्त चरण के कण अक्सर लंबी अवधि के भंडारण के दौरान भी व्यवस्थित नहीं होते हैं। सतह पर समान विद्युत आवेशों की उपस्थिति के कारण एक-दूसरे के निकट आने पर ये आपस में चिपकते नहीं हैं। लेकिन कुछ शर्तों के तहत, जमावट की प्रक्रिया हो सकती है।

जमावट - कोलाइडल कणों के आसंजन और उनकी वर्षा की घटना - तब देखी जाती है जब इन कणों के आवेश निष्प्रभावी हो जाते हैं, जब कोलाइडल घोल में इलेक्ट्रोलाइट मिलाया जाता है। इस मामले में, समाधान निलंबन या जेल में बदल जाता है। कुछ कार्बनिक कोलाइड गर्म होने पर (गोंद, अंडे का सफेद भाग) या जब घोल का एसिड-बेस वातावरण बदलता है, तो जम जाता है।

2. जैल , या जेली, जो सोल के जमाव के दौरान बनने वाले जिलेटिनस अवक्षेप हैं। इनमें बड़ी संख्या में पॉलीमर जैल, कन्फेक्शनरी, कॉस्मेटिक और मेडिकल जैल शामिल हैं जो आपके लिए बहुत प्रसिद्ध हैं (जिलेटिन, एस्पिक, जेली, मुरब्बा, बर्ड्स मिल्क केक) और निश्चित रूप से, प्राकृतिक जैल की एक अनंत संख्या: खनिज (ओपल), जेलीफ़िश निकायों, उपास्थि, कण्डरा, बाल, मांसपेशियों और तंत्रिका ऊतक, आदि। पृथ्वी पर जीवन के विकास के इतिहास को एक साथ पदार्थ की कोलाइडल अवस्था के विकास का इतिहास माना जा सकता है। समय के साथ, जैल की संरचना टूट जाती है - उनमें से पानी निकलता है। इस घटना को कहा जाता है तालमेल .

समाधान

समाधान कहा जाता है सजातीय प्रणाली जिसमें दो या दो से अधिक पदार्थ होते हैं।
समाधान हमेशा एकल-चरण होते हैं, अर्थात वे एक सजातीय गैस, तरल या ठोस होते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि एक पदार्थ दूसरे के द्रव्यमान में अणुओं, परमाणुओं या आयनों (कण आकार 1 एनएम से कम) के रूप में वितरित किया जाता है।
समाधान कहा जाता है सच , यदि आप कोलॉइडी विलयनों से उनके अंतर पर बल देना चाहते हैं।
विलायक को एक ऐसा पदार्थ माना जाता है जिसके विलयन के निर्माण के दौरान एकत्रीकरण की स्थिति नहीं बदलती है। उदाहरण के लिए, नमक, चीनी, कार्बन डाइऑक्साइड के जलीय घोल में पानी। यदि गैस के साथ गैस, तरल के साथ तरल और ठोस के साथ ठोस मिलाकर घोल बनाया गया था, तो विलायक को वह घटक माना जाता है जो घोल में अधिक होता है। तो, हवा नाइट्रोजन (विलायक) में ऑक्सीजन, महान गैसों, कार्बन डाइऑक्साइड का एक समाधान है। टेबल सिरका, जिसमें 5 से 9% एसिटिक एसिड होता है, पानी में इस एसिड का घोल है (विलायक पानी है)। लेकिन एसिटिक सार में, एसिटिक एसिड एक विलायक की भूमिका निभाता है, क्योंकि इसका द्रव्यमान अंश 70-80% है, इसलिए, यह एसिटिक एसिड में पानी का घोल है।

चांदी और सोने के एक तरल मिश्र धातु के क्रिस्टलीकरण के दौरान, विभिन्न रचनाओं के ठोस समाधान प्राप्त किए जा सकते हैं।
समाधान में विभाजित हैं:
आणविक - ये गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स के जलीय घोल हैं - कार्बनिक पदार्थ (शराब, ग्लूकोज, सुक्रोज, आदि);
आणविक आयन- ये कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स (नाइट्रोजन, हाइड्रोसल्फाइड एसिड, आदि) के समाधान हैं;
आयनिक - ये मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स (क्षार, लवण, एसिड - NaOH, K 2 S0 4, HN0 3, HC1O 4) के घोल हैं।
पहले, विघटन और समाधान की प्रकृति पर दो दृष्टिकोण थे: भौतिक और रासायनिक। पहले के अनुसार, समाधान को यांत्रिक मिश्रण के रूप में माना जाता था, दूसरे के अनुसार, पानी या किसी अन्य विलायक के साथ भंग पदार्थ के कणों के अस्थिर रासायनिक यौगिकों के रूप में। अंतिम सिद्धांत को 1887 में डी.आई. मेंडेलीव द्वारा सामने रखा गया था, जिन्होंने समाधान के अध्ययन के लिए 40 से अधिक वर्षों को समर्पित किया था। आधुनिक रसायन विज्ञान विघटन को एक भौतिक-रासायनिक प्रक्रिया के रूप में मानता है, और समाधान को भौतिक-रासायनिक प्रणाली के रूप में मानता है।
समाधान की अधिक सटीक परिभाषा है:
समाधान - सजातीय (सजातीय) प्रणाली जिसमें घुलित पदार्थ के कण, विलायक और उनकी बातचीत के उत्पाद शामिल हैं।

इलेक्ट्रोलाइट समाधानों का व्यवहार और गुण, जैसा कि आप अच्छी तरह से जानते हैं, रसायन विज्ञान के एक अन्य महत्वपूर्ण सिद्धांत द्वारा समझाया गया है - एस। अरहेनियस द्वारा विकसित इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का सिद्धांत, डी। आई। मेंडेलीव के छात्रों द्वारा विकसित और पूरक, और सबसे पहले आई। ए। काब्लुकोव द्वारा। .

समेकन के लिए प्रश्न:
1. छितरी हुई प्रणालियाँ क्या हैं?
2. जब त्वचा क्षतिग्रस्त (घाव) हो जाती है, तो रक्त का थक्का जम जाता है - सोल का जमाव। इस प्रक्रिया का सार क्या है? यह घटना शरीर के लिए सुरक्षात्मक कार्य क्यों करती है? उस रोग का क्या नाम है जिसमें रक्त का थक्का बनना मुश्किल होता है या नहीं देखा जाता है?
3. हमें दैनिक जीवन में विभिन्न फैलाव प्रणालियों के महत्व के बारे में बताएं।
4. पृथ्वी पर जीवन के विकास के दौरान कोलाइडल प्रणालियों के विकास का अनुसरण करें।

प्रकृति में कोई भी तत्व शुद्ध नहीं है। मूल रूप से, वे सभी मिश्रण हैं। वे, बदले में, विषम या सजातीय हो सकते हैं। वे एकत्रीकरण की स्थिति में पदार्थों से बनते हैं, इस प्रकार एक निश्चित फैलाव प्रणाली बनाते हैं जिसमें विभिन्न चरण होते हैं। इसके अलावा, मिश्रण में आमतौर पर एक फैलाव माध्यम होता है। इसका सार इस तथ्य में निहित है कि इसे एक बड़ी मात्रा वाला तत्व माना जाता है जिसमें कुछ पदार्थ वितरित किया जाता है। एक छितरी हुई प्रणाली में, चरण और माध्यम इस तरह से स्थित होते हैं कि उनके बीच इंटरफेस के कण होते हैं। इसलिए, इसे विषम या विषमांगी कहा जाता है। इसे देखते हुए, सतह की क्रिया, और समग्र रूप से कणों की नहीं, का बहुत महत्व है।

फैलाव प्रणाली का वर्गीकरण

चरण, जैसा कि ज्ञात है, एक अलग अवस्था वाले पदार्थों द्वारा दर्शाया जाता है। और इन तत्वों को कई प्रकारों में विभाजित किया गया है। छितरी हुई अवस्था के एकत्रीकरण की स्थिति उसमें माध्यम के संयोजन पर निर्भर करती है, जिसके परिणामस्वरूप 9 प्रकार की प्रणालियाँ होती हैं:

1. गैस। तरल, ठोस और विचाराधीन तत्व। सजातीय मिश्रण, कोहरा, धूल, एरोसोल।
2. तरल फैलाव चरण। गैस, ठोस, पानी। फोम, इमल्शन, सोल।
3. ठोस फैलाव चरण। तरल, गैस और इस मामले में माना जाने वाला पदार्थ। मिट्टी, दवा या सौंदर्य प्रसाधन, चट्टानों का मतलब।

एक नियम के रूप में, एक छितरी हुई प्रणाली के आयाम चरण कणों के आकार से निर्धारित होते हैं। निम्नलिखित वर्गीकरण है:

• खुरदरा (निलंबन);
• सूक्ष्म और सत्य)।

फैलाव प्रणाली के कण

मोटे मिश्रण का विश्लेषण करते हुए, कोई यह देख सकता है कि संरचना में इन यौगिकों के कणों को नग्न आंखों से देखा जा सकता है, इस तथ्य के कारण कि उनका आकार 100 एनएम से अधिक है। निलंबन, एक नियम के रूप में, एक ऐसी प्रणाली को संदर्भित करता है जिसमें छितरी हुई अवस्था माध्यम से अलग की जा सकती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि उन्हें अपारदर्शी माना जाता है। निलंबन को इमल्शन (अघुलनशील तरल पदार्थ), एरोसोल (ठीक कण और ठोस), निलंबन (पानी में ठोस) में विभाजित किया गया है।

एक कोलाइडल पदार्थ कुछ भी है जिसमें किसी अन्य तत्व को समान रूप से फैलाने का गुण होता है। यानी यह मौजूद है, या यूं कहें कि यह छितरी हुई अवस्था का हिस्सा है। यह एक ऐसी स्थिति है जब एक सामग्री पूरी तरह से दूसरे में, या बल्कि इसकी मात्रा में वितरित की जाती है। दूध के उदाहरण में, तरल वसा एक जलीय घोल में बिखरा हुआ है। इस मामले में, छोटा अणु 1 नैनोमीटर और 1 माइक्रोमीटर के भीतर होता है, जब मिश्रण सजातीय हो जाता है, तो यह ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के लिए अदृश्य हो जाता है।

यही है, समाधान के किसी भी हिस्से में किसी भी अन्य की तुलना में छितरी हुई अवस्था की अधिक या कम सांद्रता नहीं होती है। हम कह सकते हैं कि यह प्रकृति में कोलाइडी है। बड़े वाले को सतत चरण या फैलाव माध्यम कहा जाता है। चूंकि इसका आकार और वितरण नहीं बदलता है, और विचाराधीन तत्व इसके ऊपर वितरित किया जाता है। कोलाइड के प्रकारों में एरोसोल, इमल्शन, फोम, फैलाव और हाइड्रोसोल नामक मिश्रण शामिल हैं। ऐसी प्रत्येक प्रणाली के दो चरण होते हैं: एक फैलाव और एक सतत चरण।

इतिहास के अनुसार कोलोइड्स

ऐसे पदार्थों में तीव्र रुचि 20वीं शताब्दी की शुरुआत में सभी विज्ञानों में मौजूद थी। आइंस्टीन और अन्य वैज्ञानिकों ने उनकी विशेषताओं और अनुप्रयोगों का ध्यानपूर्वक अध्ययन किया। उस समय, विज्ञान का यह नया क्षेत्र सिद्धांतकारों, शोधकर्ताओं और निर्माताओं के लिए अग्रणी शोध क्षेत्र था। 1950 तक रुचि के चरम के बाद, कोलाइड्स पर शोध में उल्लेखनीय गिरावट आई। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि हाल ही में उच्च शक्ति वाले सूक्ष्मदर्शी और "नैनोटेक्नोलोजी" (एक निश्चित छोटे पैमाने की वस्तुओं का अध्ययन) के उद्भव के बाद से, नई सामग्रियों के अध्ययन में एक नए सिरे से वैज्ञानिक रुचि हुई है।

इन पदार्थों के बारे में अधिक जानकारी

प्रकृति और कृत्रिम विलयनों दोनों में ऐसे तत्व पाए जाते हैं जिनमें कोलाइडल गुण होते हैं। उदाहरण के लिए, मेयोनेज़, कॉस्मेटिक लोशन, और स्नेहक कृत्रिम इमल्शन के प्रकार हैं, और दूध एक समान मिश्रण है जो स्वाभाविक रूप से होता है। कोलाइडल फोम में व्हीप्ड क्रीम और शेविंग फोम शामिल हैं, जबकि खाद्य पदार्थों में मक्खन, मार्शमॉलो और जेली शामिल हैं। भोजन के अलावा, ये पदार्थ कुछ मिश्र धातुओं, पेंट, स्याही, डिटर्जेंट, कीटनाशक, एरोसोल, स्टायरोफोम और रबर के रूप में मौजूद होते हैं। यहां तक ​​​​कि सुंदर प्राकृतिक वस्तुओं जैसे बादल, मोती और ओपल में कोलाइडल गुण होते हैं क्योंकि उनके पास एक और पदार्थ समान रूप से वितरित होता है।

कोलॉइडी मिश्रण प्राप्त करना

छोटे अणुओं को 1 से 1 माइक्रोमीटर रेंज तक बड़ा करके, या बड़े कणों को एक ही आकार में कम करके। कोलॉइडी पदार्थ प्राप्त किए जा सकते हैं। आगे का उत्पादन छितरी हुई और सतत प्रावस्थाओं में प्रयुक्त तत्वों के प्रकार पर निर्भर करता है। कोलॉइड सामान्य द्रवों से भिन्न व्यवहार करते हैं। और यह परिवहन और भौतिक-रासायनिक गुणों में देखा जाता है। उदाहरण के लिए, एक झिल्ली तरल अणुओं से जुड़े ठोस अणुओं के साथ एक सच्चे समाधान को इसके माध्यम से गुजरने की अनुमति दे सकती है। जबकि एक कोलाइडल पदार्थ जिसमें एक तरल के माध्यम से फैला हुआ ठोस होता है, झिल्ली द्वारा फैलाया जाएगा। वितरण की समता पूरे दूसरे तत्व के अंतराल में सूक्ष्म समानता के बिंदु तक एक समान है।

सही समाधान

कोलॉइडी परिक्षेपण को समांगी मिश्रण के रूप में दर्शाया जाता है। तत्व में दो प्रणालियाँ होती हैं: निरंतर और छितरी हुई अवस्था। यह इंगित करता है कि यह मामला संबंधित है क्योंकि वे कई पदार्थों के उपरोक्त मिश्रण से सीधे संबंधित हैं। एक कोलाइड में, दूसरे में छोटे कणों या बूंदों की संरचना होती है, जो पहले में समान रूप से वितरित की जाती हैं। 1 एनएम से 100 एनएम तक कम से कम एक आयाम में छितरी हुई अवस्था, या कणों का गठन करने वाला आकार है। इस सीमा में, बिखरे हुए चरण - संकेतित आयामों के साथ, अनुमानित तत्व कहा जा सकता है जो विवरण में फिट होते हैं: कोलाइडल एरोसोल, इमल्शन, फोम, हाइड्रोसोल। सतह की रासायनिक संरचना से काफी हद तक प्रभावित रचनाओं में मौजूद कण या बूंदें।

कोलाइडल समाधान और सिस्टम

यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि परिक्षिप्त चरण का आकार प्रणाली में एक कठिन-से-माप चर है। समाधान कभी-कभी अपने स्वयं के गुणों की विशेषता रखते हैं। रचनाओं के संकेतकों को समझना आसान बनाने के लिए, कोलाइड उनके सदृश होते हैं और लगभग समान दिखते हैं। उदाहरण के लिए, यदि इसका तरल-छितरी हुई, ठोस रूप है। नतीजतन, कण झिल्ली से नहीं गुजरेंगे। जबकि अन्य घटक जैसे घुले हुए आयन या अणु इससे गुजरने में सक्षम होते हैं। यदि विश्लेषण करना आसान है, तो यह पता चलता है कि भंग घटक झिल्ली से गुजरते हैं, और कोलाइडल कण विचाराधीन चरण से नहीं गुजर सकते हैं।

रंग विशेषताओं की उपस्थिति और गायब होना

टाइन्डल प्रभाव के कारण इनमें से कुछ पदार्थ पारभासी होते हैं। तत्व की संरचना में यह प्रकाश का प्रकीर्णन है। अन्य प्रणालियाँ और रचनाएँ कुछ छाया के साथ आती हैं या यहाँ तक कि अपारदर्शी भी होती हैं, एक निश्चित रंग के साथ, भले ही कुछ मंद भी हों। मक्खन, दूध, क्रीम, एरोसोल (कोहरा, धुंध, धुआं), डामर, पेंट, पेंट, गोंद और समुद्री फोम सहित कई परिचित पदार्थ कोलाइड हैं। अध्ययन के इस क्षेत्र की शुरुआत 1861 में स्कॉटिश वैज्ञानिक थॉमस ग्राहम ने की थी। कुछ मामलों में, एक कोलाइड को एक सजातीय (विषम नहीं) मिश्रण माना जा सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि "विघटित" और "दानेदार" पदार्थ के बीच का अंतर कभी-कभी एक दृष्टिकोण का विषय हो सकता है।

हाइड्रोकार्बन प्रकार के पदार्थ

इस घटक को एक कोलाइडल प्रणाली के रूप में परिभाषित किया गया है जिसमें कण पानी में बिखरे हुए हैं। हाइड्रोक्लोइड तत्व, तरल की मात्रा के आधार पर, विभिन्न अवस्थाओं में ले सकते हैं, उदाहरण के लिए, एक जेल या एक सॉल। वे अपरिवर्तनीय (एकल-घटक) या प्रतिवर्ती हैं। उदाहरण के लिए, अगर, दूसरे प्रकार का हाइड्रोकार्बन। जेल और सोल राज्यों में मौजूद हो सकता है, और गर्मी को जोड़ने या हटाने वाले राज्यों के बीच वैकल्पिक हो सकता है।

कई हाइड्रोकार्बन प्राकृतिक स्रोतों से प्राप्त होते हैं। उदाहरण के लिए, कैरेजेनन शैवाल से निकाला जाता है, जिलेटिन गोजातीय वसा से होता है, और पेक्टिन साइट्रस छील और सेब पोमेस से होता है। भोजन में मुख्य रूप से बनावट या चिपचिपाहट (सॉस) को प्रभावित करने के लिए हाइड्रोकार्बन का उपयोग किया जाता है। त्वचा की देखभाल के लिए या चोट के बाद उपचार एजेंट के रूप में भी उपयोग किया जाता है।

कोलाइडल सिस्टम की आवश्यक विशेषताएं

इस जानकारी से यह देखा जा सकता है कि कोलाइडल सिस्टम बिखरे हुए गोले का एक उपखंड है। वे, बदले में, समाधान (सोल) या जैल (जेली) हो सकते हैं। पूर्व ज्यादातर मामलों में जीवित रसायन विज्ञान के आधार पर बनाए गए हैं। उत्तरार्द्ध तलछट के तहत बनते हैं जो तलवों के जमावट के दौरान होते हैं। समाधान कमजोर या मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ कार्बनिक पदार्थों के साथ जलीय हो सकते हैं। कोलॉइड के परिक्षिप्त प्रावस्था के कण आकार 100 से 1 एनएम तक होते हैं। उन्हें नग्न आंखों से नहीं देखा जा सकता है। बसने के परिणामस्वरूप, चरण और माध्यम को अलग करना मुश्किल है।

छितरी हुई अवस्था के कणों के प्रकार के अनुसार वर्गीकरण

बहु-आणविक कोलाइड। जब, विघटन में, परमाणु या पदार्थों के छोटे अणु (1 एनएम से कम व्यास वाले) एक साथ मिलकर समान आकार के कण बनाते हैं। इन सॉल में, परिक्षिप्त चरण एक संरचना है जिसमें 1 एनएम से कम के आणविक आकार वाले परमाणुओं या अणुओं के समुच्चय होते हैं। उदाहरण के लिए, सोना और सल्फर। ये वैन डेर वाल्स बलों द्वारा एक साथ रखे जाते हैं। उनके पास आमतौर पर एक लियोफिलिक चरित्र होता है। इसका मतलब कणों की एक महत्वपूर्ण बातचीत है।

उच्च आणविक भार कोलाइड। ये ऐसे पदार्थ हैं जिनमें बड़े अणु (तथाकथित मैक्रोमोलेक्यूल्स) होते हैं, जो घुलने पर एक निश्चित व्यास बनाते हैं। ऐसे पदार्थों को मैक्रोमोलेक्यूलर कोलाइड्स कहा जाता है। ये बिखरे हुए चरण बनाने वाले तत्व आमतौर पर बहुत अधिक आणविक भार वाले बहुलक होते हैं। प्राकृतिक मैक्रोमोलेक्यूल्स स्टार्च, सेल्युलोज, प्रोटीन, एंजाइम, जिलेटिन आदि हैं। कृत्रिम लोगों में सिंथेटिक पॉलिमर जैसे नायलॉन, पॉलीइथाइलीन, प्लास्टिक, पॉलीस्टाइनिन आदि शामिल हैं। वे आमतौर पर लियोफोबिक होते हैं, जिसका अर्थ है कि इस मामले में एक कमजोर अंतःक्रियात्मक कण।

संबंधित कोलाइड। ये ऐसे पदार्थ हैं जो किसी माध्यम में घुलने पर कम सांद्रता पर सामान्य इलेक्ट्रोलाइट्स की तरह व्यवहार करते हैं। लेकिन वे कोलॉइडी कण होते हैं, जिनमें एकत्रित तत्वों के बनने के कारण घटकों का एक बड़ा एंजाइमी घटक होता है। इस प्रकार बनने वाले समुच्चय कणों को मिसेल कहते हैं। उनके अणुओं में लियोफिलिक और लियोफोबिक दोनों समूह होते हैं।

मिसेल्स। ये संकुलित या एकत्रित कण होते हैं जो विलयन में एक कोलॉइड के संयोग से बनते हैं। सामान्य उदाहरण साबुन और अपमार्जक हैं। गठन एक निश्चित क्राफ्ट तापमान से ऊपर होता है, और एक निश्चित महत्वपूर्ण सूक्ष्मकरण एकाग्रता से ऊपर होता है। वे आयन बनाने में सक्षम हैं। मिसेल में 100 या अधिक अणु हो सकते हैं, उदाहरण के लिए सोडियम स्टीयरेट एक विशिष्ट उदाहरण है। जब यह पानी में घुल जाता है, तो यह आयन देता है।