Diszpergáló rendszerek általános jellemzői és osztályozása
A kolloid kémia egy olyan tudomány, amely tanulmányozza a diszpergáló rendszerek előkészítésének, összetételének, belső szerkezetének, kémiai és fizikai tulajdonságainak módszereit. A diszpergáló rendszerek olyan rendszert alkotnak, amely a környező (diszperz) tápközegben elosztott töredezett részecskékből (diszpergált fázis) áll: gázok, folyadékok vagy szilárd anyagok. A diszperziós fázis részecskéinek méretei (kristályok, cseppek, buborékok) a diszperzió mértékében különböznek, amelynek nagysága közvetlenül arányos a részecskék méretével. Ezenkívül a diszpergált részecskék egyéb jellemzői szerint is megkülönböztethetők, rendszerint a diszpergált fázis és a közeg összesített állapotának megfelelően.
Diszpergáló rendszerek és osztályozásuk
Minden diszperziós rendszer a diszpergált fázis részecskemérete lehet sorolni molekulaion (kevesebb, mint egy nm), kolloid (1-100 nanométer), durva (több mint száz nanométer).
Molekuláris diszpergált rendszerek. Ezek a rendszerek olyan részecskéket tartalmaznak, amelyek mérete nem haladja meg az egy nm-et. Ez a csoport a nemelektrolitok különböző igazi megoldásait tartalmazza: glükóz, karbamid, alkohol, szacharóz.
A durva diszpergált rendszereket a legnagyobb részecskék jellemzik. Ezek közé tartoznak az emulziók és a szuszpenziók. Diszperz rendszerek, amelyekben a szilárd anyagot lokalizált egy folyékony diszperziós közegben (keményítő oldat, agyag) nevezzük szuszpenziók. Emulziók - olyan rendszerek, amelyek úgy állítjuk elő, két folyadék, ahol az egyik a cseppecskék formájában diszpergálva van a másik (olaj, toluolban, benzolban, vagy vízcseppek triacil-glicerinek (zsír) a tejben.
Kolloid diszperziós rendszerek. Ezekben a kolloid részecskék mérete 100 nm-ig terjed. Az ilyen részecskék könnyen átjuthatnak a pórusokat, a szűrőpapír, de ne hatoljanak pórusain keresztül a biológiai membránok a növények és állatok. Mivel kolloid részecskék (micellák) vannak electrocharge és oldószer ionos membrán, amelyen keresztül fel vannak függesztve, azok kielégítően hosszú ideig nem tud kicsapódni. Erre jó példa az egy kolloid rendszer megoldások a zselatin, albumin, a gumiarábikum, a kolloid oldatokat az arany és ezüst.
A diszperzitás mértéke lehetővé teszi a homogén és heterogén diszpergáló rendszerek közötti különbséget. Homogén diszpergáló rendszerekben a fázisrészecskék molekulákhoz, atomokhoz és ionokhoz vannak őrölve. Az ilyen diszperziós rendszerek példája lehet a glükóz vízben (molekuláris diszpergált rendszer) és konyhai só vízben (ion diszpergált rendszer). Igaz megoldások. A diszpergált fázis molekuláinak mérete nem haladja meg az egy nanométert.
Diszpergáló rendszerek és megoldások
Az élő szervezetek életében képviselt rendszerek és megoldások közül a legfontosabbak a kolloid diszpergált rendszerek. Mint ismeretes, az élő szervezet kémiai alapja a fehérjék cseréje. Átlagosan a szervezet fehérjekoncentrációja 18-21%. A legtöbb fehérje vízben oldódik (amelynek koncentrációja az emberi szervezetben és állatokban körülbelül 65%), és kolloid oldatokat képez.
Két kolloid oldat létezik: folyadék (szol) és gélszerű (gélek). Az élő szervezetekben előforduló életaktivitás minden folyamata összefügg az anyag kolloid állapotával. Minden élő sejt biopolimerjei (nukleinsavak, fehérjék, glikozaminoglikánok, glikogén) diszpergált rendszerek formájában vannak jelen.
A kolloid oldatok széles körben elterjedtek az élettelen természetben. Ilyen megoldások közé tartozik az olaj, a szövetek, a műanyagok, a szintetikus szálak. Sok élelmiszertermék kolloid oldatoknak tulajdonítható: kefir, tej stb. A legtöbb gyógyszer (szérum, antigén, oltóanyag) kolloid oldat. A kolloid megoldások közé tartozik a festék.
