HAJONNUT VAIHE: OMINAISUUDET JA ESIMERKIT - KEMIA - 2026

Dispergoitu faasi on, että pienempi osa, epäjatkuva, ja joka koostuu aggregaattien hyvin pienten hiukkasten dispersion. Samaan aikaan yleisinä ja jatkuvimpia faaseja, joissa kolloidiset partikkelit sijaitsevat, kutsutaan dispergointifaasiksi.

Dispersiot luokitellaan dispergoituneen faasin muodostavien hiukkasten koon mukaan, jotta voidaan erottaa kolme dispersiotyyppiä: karkeat dispersiot, kolloidiset liuokset ja todelliset liuokset.

Lähde: Gabriel Bolívar

Yllä olevassa kuvassa näet vedessä purppuran väristen hiukkasten hypoteettisen hajonneen vaiheen. Seurauksena on, että tällä dispersiolla täytetty lasi ei läpinäkyvyyttä näkyvälle valolle; eli se näyttää samalta kuin violetti nestemäinen jogurtti. Dispersioiden tyyppi vaihtelee näiden hiukkasten koosta riippuen.

Kun ne ovat "suuria" (10 - ⁷ m), he puhuvat karkeista hajonnoista ja voivat asettua painovoiman vaikutuksesta; kolloidiset liuokset, jos niiden koko vaihtelee välillä 10 - ⁹ m - 10 - ⁶ m, mikä tekee niistä näkyviä vain ultramikroskoopilla tai elektronimikroskoopilla; ja todelliset ratkaisut, jotka pystyvät ylittämään kalvot, jos niiden koko on alle 10 - ⁹ m.

Todelliset ratkaisut ovat siis kaikkia suosittuja ratkaisuja, kuten etikka tai sokerivesi.

Dispergoituneen faasin ominaisuudet

Ratkaisut muodostavat erityisen tapauksen dispersioista, jotka ovat erittäin kiinnostavia elävien olentojen fysiokemian tuntemukselle. Useimmat biologiset aineet, sekä solunsisäiset että solunulkoiset, ovat niin kutsuttujen dispersioiden muodossa.

Brownian liike ja Tyndall-ilmiö

Kolloidisten liuosten dispergoidun faasin hiukkasilla on pieni koko, mikä vaikeuttaa niiden laskeutumista painovoiman välityksellä. Lisäksi hiukkaset liikkuvat jatkuvasti satunnaisessa liikkeessä, törmäävät keskenään, mikä myös vaikeuttaa niiden asettamista. Tämän tyyppinen liike tunnetaan nimellä Brownian.

Dispergoituneiden faasihiukkasten suhteellisen suuren koon vuoksi kolloidiliuoksilla on samea tai jopa läpinäkymätön ulkonäkö. Tämä johtuu siitä, että valo hajoaa, kun se kulkee kolloidin läpi, ilmiö, joka tunnetaan nimellä Tyndall-ilmiö.

heterogeenisyys

Kolloidiset järjestelmät ovat epähomogeeneja järjestelmiä, koska dispergoitunut faasi koostuu hiukkasista, joiden halkaisija on välillä 10 - ⁹ m - 10 - ⁶ m. Samaan aikaan liuosten hiukkaset ovat pienempiä, yleensä alle 10 - ⁹ um.

Kolloidisten liuosten dispergoidun faasin hiukkaset voivat kulkea suodatinpaperin ja savisuodattimen läpi. Mutta ne eivät voi kulkea dialyysikalvojen, kuten sellofaanin, kapillaari-endoteelin ja kollodion läpi.

Joissakin tapauksissa hiukkaset, jotka muodostavat dispergoidun faasin, ovat proteiineja. Kun ne ovat vesifaasissa, proteiinit taittuvat, jättäen hydrofiilisen osan ulospäin suurempaan vuorovaikutukseen veden kanssa, ionidipolovoimien kautta tai muodostaen vety sidoksia.

Proteiinit muodostavat retikulaarisen järjestelmän solujen sisällä, ja ne kykenevät erottamaan osan dispergointiaineesta. Lisäksi proteiinien pinta sitoo pieniä molekyylejä, jotka antavat sille pinnallisen sähkövarauksen, joka rajoittaa proteiinimolekyylien välistä vuorovaikutusta estäen niitä muodostamasta hyytymiä, jotka aiheuttavat sedimentaatiota.

pysyvyys

Kolloidit luokitellaan dispergoidun faasin ja dispergointifaasin välisen vetovoiman perusteella. Jos dispergointifaasi on nestemäinen, kolloidiset järjestelmät luokitellaan sooloiksi. Nämä on jaettu lyofiilisiksi ja lyofobisiksi.

Lyofiiliset kolloidit voivat muodostaa todellisia liuoksia ja ovat termodynaamisesti stabiileja. Toisaalta lyofobiset kolloidit voivat muodostaa kaksi vaihetta, koska ne ovat epävakaita; mutta kineettisen kannalta vakaa. Tämän avulla he voivat pysyä hajanaisessa tilassa pitkään.

esimerkit

Sekä dispergointifaasi että dispergoitunut faasi voivat esiintyä kolmen aineen fysikaalisessa tilassa, toisin sanoen: kiinteän, nestemäisen tai kaasun.

Normaalisti jatkuva tai dispergoiva faasi on nestemäisessä tilassa, mutta löytyy kolloideja, joiden komponentit ovat muissa aineen aggregaation tiloissa.

Dispergoivan faasin ja dispergoituneen faasin yhdistämismahdollisuudet näissä fysikaalisissa tiloissa ovat yhdeksän.

Jokainen selitetään joillakin vastaavilla esimerkeillä.

Kiinteät ratkaisut

Kun dispergointifaasi on kiinteä, se voi yhdistyä kiinteässä tilassa olevan dispergoidun faasin kanssa muodostaen niin kutsuttuja kiinteitä liuoksia.

Esimerkkejä näistä vuorovaikutuksista ovat: monet teräslejeeringit muiden metallien kanssa, jotkut värilliset jalokivet, vahvistettu kumi, posliini ja pigmentoidut muovit.

Kiinteät emulsiot

Kiinteän tilan dispergoiva faasi voi yhdistyä nestemäisen dispergoidun faasin kanssa muodostaen niin kutsuttuja kiinteitä emulsioita. Esimerkkejä näistä vuorovaikutuksista ovat: juusto, voi ja hyytelö.

Kiinteät vaahdot

Dispergointifaasi kiinteänä aineena voidaan yhdistää dispergoidun faasin kanssa kaasumaisessa tilassa muodostaen ns. Kiinteät vaahdot. Esimerkkejä näistä vuorovaikutuksista ovat: sieni, kumi, hohkakivi ja vaahtomukka.

Auringot ja geelit

Nestemäisessä tilassa oleva dispergointifaasi yhdistyy kiinteässä tilassa olevaan dispergoituneeseen faasiin muodostaen soolit ja geelit. Esimerkkejä näistä vuorovaikutuksista ovat: magnesiummaito, maalit, muta ja vanukas.

emulsiot

Nestemäinen dispergointifaasi yhdistyy dispergoidun faasin kanssa myös nestemäisessä tilassa, jolloin muodostuu ns. Emulsioita. Esimerkkejä näistä vuorovaikutuksista ovat: maito, kasvovoide, salaattikastikkeet ja majoneesi.

vaahdot

Nestemäisessä tilassa oleva dispergointifaasi yhdistyy kaasumaisessa dispergoidun faasin kanssa muodostaen vaahdot. Esimerkkejä näistä vuorovaikutuksista ovat: parranajokerma, kermavaahto ja olutvaahto.

Kiinteät aerosolit

Kaasumaisessa tilassa dispergoiva faasi yhdistyy kiinteässä tilassa olevaan dispergoituneeseen faasiin, jolloin syntyy ns. Kiinteitä aerosoleja. Esimerkkejä näistä vuorovaikutuksista ovat: savu, virukset, ilmakehän aineet ilmassa, autojen pakoputkien lähettämät materiaalit.

Nestemäiset aerosolit

Kaasumaisessa tilassa dispergointifaasi voidaan yhdistää nestemäisessä tilassa olevaan dispergoituneeseen faasiin muodostaen ns. Nestemäiset aerosolit. Esimerkkejä näistä vuorovaikutuksista ovat: sumu, sumu ja kaste.

Todelliset ratkaisut

Kaasumaisessa tilassa dispergoiva faasi voidaan yhdistää kaasumaiseen faasiin, muodostaen kaasumaiset seokset, jotka ovat todellisia ratkaisuja eivätkä kolloidisia järjestelmiä. Esimerkkejä näistä vuorovaikutuksista ovat: ilma ja kaasu valaistuksesta.

Viitteet

1. Whitten, Davis, Peck ja Stanley. Kemia. (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
2. Toppr. (SF). Kolloidien luokittelu. Palautettu osoitteesta: toppr.com
3. Jiménez Vargas, J ja Macarulla. JM (1984). Fysiologinen fysikaaliskemia, kuudes painos. Toimituksellinen Interamericana.
4. Merriam-Webster. (2018). Dispergoituneen vaiheen lääketieteellinen määritelmä. Palautettu osoitteesta: merriam-webster.com
5. Madhusha. (15. marraskuuta 2017). Ero levinneen vaiheen ja leviämisväliaineen välillä. Palautettu: pediaa.com