コロイド系の定義：特性、種類、特性および機能

コロイド系の定義

コロイドは、物質の粒子が存在する2つ以上の物質間の物質の不均一な混合物（2相）です。 コロイドサイズ（分散相/分解）は別の物質（分散媒体/ ブレーカ）。 コロイド粒子サイズは1〜100nmの範囲です。 問題のサイズは、粒子の直径、長さ、幅、または厚さの​​形にすることができます。 コロイド系の別の例はインクであり、これは着色された粉末（固体）と液体（水）で構成されています。 インク以外にも、マヨネーズ、ヘアスプレー、ゼリーなど、多くのコロイド系があります。

コロイド状態またはコロイドシステムまたはコロイド懸濁液またはコロイド溶液またはコロイドは相混合物です 2つ、すなわち分散相と分散粒子のサイズが10-7から10-4の範囲の分散相です。 CM。 分散した粒子のサイズは、粒子の状態を説明しません。 粒子は、原子、小分子、または非常に大きな分子で構成されます。 金コロイドはさまざまなサイズの粒子で構成されており、それぞれに数百万以上の金原子が含まれています。 コロイド状硫黄は、約1,000個のS8分子を含む粒子で構成されています。 非常に大きな分子（高分子とも呼ばれます）の例は、ヘモグロビンです。 この分子の分子量は66800s.m.aで、直径は約6 x10-7です。

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専門家によるコロイド系の定義

グラハム

塩化ナトリウム溶液は容易に拡散しますが、デンプン、ゼラチン、卵白は非常にゆっくりと広がるか、まったく広がりません。 軽くするのが難しい物質はコロイドと呼ばれます。

オストワルド（1907）

コロイド系は、他の物質（分散媒体）に均一に分布した2つ以上のコロイドサイズの粒子（分散相）の不均一な混合物です。

コロイドの種類

コロイド系は、分散媒中に均一に分布している分散相で構成されています。 分散相および分散媒体は、固体、液体、および気体であり得る。 分散相に基づいて、コロイド系は3つにグループ化できます。

ソル（固体分散相）

• a。 固体ゾルは、分散媒体中のゾルです。
  例：金属合金、カラーガラス、ブラックダイヤモンド
• b。 液体ゾルは、液体分散媒体中のゾルです。
  例：ペンキ、インク、水中の小麦粉、粘土
• c。 ガスゾルは、ガス分散媒体中のゾルです。
  例：空気中のほこり、燃焼煙

エマルジョン（液体分散相）

• a。 固体エマルジョンは、固体分散媒体中のエマルジョンです。
  例：ゼリー、チーズ、バター、ご飯
• b。 液体エマルジョンは、液体分散媒体中のエマルジョンです。
  例：ミルク、マヨネーズ、ハンドクリーム
• c。 ガスエマルジョンは、ガス分散媒体中のエマルジョンです。
  例：ヘアスプレーと防虫剤

泡（ガス分散相）

• a。 固体泡は、固体分散媒体中の泡です。
  例：軽石、マシュマロ、発泡ゴム、発泡スチロール
• b。 液体泡は、液体分散媒体中の泡です
  例：溶き卵白、石鹸の泡

泡のグループ化では、分散相と分散媒体の両方が気体の場合、混合物は溶液として分類されます

コロイド特性

• チンダル効果

チンダル効果は、コロイド粒子による光線の散乱現象です。 これは、コロイド分子のサイズが大きいためです。 チンダル効果は、英国の物理学者であるジョン・ティンダル（1820-1893）によって発見されました。 したがって、いわゆるチンダル効果の性質。

チンダル効果は、溶液が光にさらされたときに発生する効果です。 真の溶液（左の画像）に光を当てると、溶液は光を散乱しませんが、コロイド系（右の画像）では光が散乱します。 これは、コロイド粒子が光を散乱できるように比較的大きな粒子を持っているために発生します。 一方、真の溶液では、粒子が比較的小さいため、散乱が発生するのは非常に小さく、観察するのは非常に困難です。

• ブラウンの動き

ブラウン運動は、常に直線であるが不規則に動くコロイド粒子の運動です（ランダム/不規則な運動）。 コロイドを超顕微鏡で観察すると、これらの粒子がジグザグに動くことがわかります。 このジグザグ運動はブラウン運動と呼ばれます。 物質の粒子は常に動いています。

動きは、液体や気体のようにランダムにすることも、固体のように所定の位置で振動させることもできます。 液体または気体の分散媒体を含むコロイドの場合、粒子の動きにより、コロイド粒子自体と衝突します。 衝突はあらゆる方向から起こった。 粒子サイズが非常に小さいため、発生する衝突は不均衡になる傾向があります。 そのため、粒子の動きの方向が変化する衝突が発生し、ジグザグ運動またはブラウン運動が発生します。 コロイド粒子サイズが小さいほど、ブラウン運動が速くなります。 同様に、コロイド粒子サイズが大きいほど、発生するブラウン運動は遅くなります。 これは、ブラウン運動が溶液中で観察するのが難しく、固体（懸濁液）では見られない理由を説明しています。 ブラウン運動も温度の影響を受けます。 コロイド系の温度が高いほど、分散媒の粒子の運動エネルギーが大きくなります。 その結果、分散相の粒子のブラウン運動が加速します。 逆に、コロイド系の温度が低いほど、ブラウン運動は遅くなります。

• 吸収

吸収は、粒子の大きな表面積によって引き起こされるコロイド粒子の表面での粒子またはイオンまたは他の化合物の吸収のイベントです。 （注：吸収は、粒子内で発生する吸収を意味する吸収と区別する必要があります）。 例：（i）コロイド状Fe（OH）3は、その表面がH +イオンを吸収するため、正に帯電しています。 （ii）コロイド状As2S3は、その表面がS2イオンを吸収するため、負に帯電しています。

• コロイド電荷

コロイドには、正に帯電したコロイドと負に帯電したコロイドの2種類があります。

• コロイド凝固

凝固はコロイド粒子の凝集であり、沈殿物を形成します。 凝固の発生により、分散した物質がコロイドを形成しなくなったことを意味します。 凝固は、加熱、冷却、攪拌などの物理的発生、または電解質の添加、異なる電荷のコロイドの混合などの化学的発生があります。

• 保護コロイド

保護コロイドは、凝固プロセスから他のコロイドを保護できる特性を持つコロイドです。

• 透析

透析は、このように干渉イオンからコロイドを分離することであり、透析プロセスと呼ばれます。

• 電気泳動

エレクトロフェレシスは、電流を使用して帯電したコロイド粒子を分離することです。

コロイド系の作成

二重分解反応
例えば：

• As2S3ゾルは、H2Sを冷たいAs2O3溶液にゆっくりと流すことによって作られます。
• 明るい黄色のAs2S3ゾルが形成されます。
• As2O3（aq）+ 3H2S（g）As2O3（コロイド）+ 3H2O（l）
• （As2S3コロイドは、その表面がS2-イオンを吸収するため、負に帯電しています）
• AgClゾルは、希薄なAgNO3溶液と希薄なHCl溶液を混合することによって調製されます。
• AgNO3（ag）+ HCl（aq）AgCl（コロイド）+ HNO3（aq）

硝酸塩加熱

加熱すると、ほとんどの硝酸塩は分解して金属酸化物、茶色の煙の形の二酸化窒素、および酸素を形成する傾向があります。

たとえば、硝酸マグネシウムなどの単純なグループ2硝酸塩は、次の反応によって分解します。

グループ1では、硝酸リチウムが同じ分解プロセスを経て、酸化リチウム、二酸化窒素、および酸素が生成されます。 ただし、グループ1のリチウム以外の元素の硝酸塩は完全には分解されません（少なくとも ブンセン温度で分解）–金属亜硝酸塩と酸素を生成しますが、窒素は生成しません 酸化物。 ナトリウムからセシウムまでのすべての硝酸塩は、上記の反応に従って分解しますが、唯一の違いは、反応が発生するために経験しなければならない熱です。 グループの下位に行くほど、分解が難しくなり、より高い温度が必要になります。

炭酸塩加熱

加熱すると、ほとんどの炭酸塩は分解して金属酸化物と二酸化炭素を形成する傾向があります。 たとえば、炭酸カルシウムなどの単純なグループ2の炭酸塩は、次のように分解します。
グループ1では、炭酸リチウムが同じ分解プロセスを経て、酸化リチウムと二酸化炭素が生成されます。

グループ1のリチウム以外の元素の炭酸塩は、ブンゼン温度では分解しませんが、高温では分解します。 分解温度は、グループのさらに下で再び上昇します。

コロイド使用の機能

コロイド系は、日常生活、特に日常生活で広く使用されています。 これは、混合に使用できるコロイドの重要な特性によるものです 互いに均一に不溶性であり、大量生産に対して安定している物質 大きい。

以下はコロイドアプリケーションの表です。

以下はコロイドアプリケーションの説明です：

• 砂糖の漂白

まだ着色されているサトウキビは漂白することができます。 砂糖を水に溶かすことにより、溶液は珪藻土または炭素のコロイド系を流れます。 コロイド粒子は染料を吸着します。 コロイド粒子はサトウキビの砂糖から染料を吸着するので、砂糖は白くなります。

• 血液凝固

血液には、負に帯電したタンパク質コロイドが多数含まれています。 怪我が発生した場合は、Al3 +およびFe3 +イオンを含む鉛筆またはミョウバンで傷を治療できます。 これらのイオンは、タンパク質中のコロイド粒子を中和するのに役立ち、血液凝固プロセスをより簡単に実行できます。

• 浄水

現在の水道水（PDAM）には、粘土、泥、および負に帯電したその他のさまざまな粒子のコロイド粒子が含まれています。 したがって、飲用に適するようにするには、コロイド粒子を分離できるようにいくつかの手順を実行する必要があります。 これは、ミョウバン（Al2SO4）3を追加することによって行われます。ミョウバンに含まれるAl3 +イオンは、次の反応によって加水分解され、正に帯電したAl（OH）3コロイド粒子を形成します。

Al3 + + 3H2O Al（OH）3 + 3H +

その後、Al（OH）3は粘土/泥のコロイド粒子から負電荷を取り除き、泥の中で凝固が起こります。 その後、泥はミョウバンで落ち着きますが、ミョウバンも重力の影響で落ち着きます。 以下は、浄水プロセスの完全なスキームです。