سیستم های پراکنده: مشخصات کلی و طبقه بندی

شیمی کلوئید یک علم است که روش های آماده سازی، ترکیب، ساختار داخلی، خواص شیمیایی و فیزیکی سیستم های پراکنده را مطالعه می کند. سیستم های پراکنده سیستم هایی هستند که از ذرات تکه تکه شده (فاز پراکنده) که در محيط اطراف (پراکنده) توزيع مي شوند، شامل گازها، مايعات و جامدات هستند. اندازه ذرات فاز پراکندگی (بلورها، قطرات، حباب ها) در درجه پراکندگی متفاوت است، که اندازه آن مستقیما با اندازه ذرات متناسب است. علاوه بر این، ذرات پراکنده با ویژگی های دیگر، به عنوان یک قاعده، با توجه به حالت جامد فاز پراکنده و محیط، متمایز می شوند.

سیستم های پراکنده و طبقه بندی آنها

کل سیستم پراکندگی را می توان با توجه به اندازه ذرات فاز پراکندگی به یون مولکولی (کمتر از یک نانومتر)، کلوئیدی (از یک تا 100 نانومتر)، باریک پراکنده (بیش از صد نانومتر) طبقه بندی کرد.

سیستم های پراکنده مولکولی. این سیستم ها دارای ذراتی هستند که اندازه آنها از یک نانومتر تجاوز نمی کند. این گروه شامل انواع راه حل های واقعی از nonelectrolytes: گلوکز، اوره، الکل، ساکارز.

سیستم های درشت پراکنده با بزرگترین ذرات مشخص می شوند. این شامل امولسیون و تعلیق است. سیستم های پراکنده که در آن جامد در یک محیط پراکنده مایع (محلول نشاسته، خاک رس) متبلور می شود، تعلیق نامیده می شود. امولسیون ها سیستم هایی هستند که از طریق مخلوط کردن دو مایعات به دست می آیند، یکی از آنها به صورت قطره های پراکنده در دیگری (نفت، تولوئن، بنزن در آب یا قطرات تریاسیل گلیسیرین (چربی) در شیر است.

سیستم های پراکنده کلوئیدی . در آنها، اندازه ذرات کلوئیدی تا 100 نانومتر است. چنین ذراتی به راحتی می توانند منافذ فیلترهای کاغذ را نفوذ کنند اما منافذ غشاهای بیولوژیکی گیاهان و حیوانات را نفوذ نکنند. از آنجایی که ذرات کلوئیدی (میسل) دارای شار الکتریسیته و پوسته های یونی سولات هستند، که به علت آن به حالت تعلیق در می آیند، آنها نمی توانند مدت زمان زیادی را پیش بینی کنند. یک نمونه زنده از یک سیستم کلوئیدی ، راه حل های ژلاتین، آلبومین، صمغ عربی، راه حل های کلوئیدی طلا و نقره است.

درجه پراکندگی باعث می شود بین سیستم های پراکنده همگن و ناهمگن تفاوت شود. در سیستم های پراکنده همگن، ذرات فاز به مولکول ها، اتم ها و یون ها متصل می شوند. یک مثال از چنین سیستم های پراکندگی می تواند یک راه حل از گلوکز در آب (سیستم پراکندگی مولکولی) و یک نمک آشپزخانه در آب (سیستم پراکنده یون) باشد. آنها راه حل درست هستند. اندازه مولکول های فاز پراکنده از یک نانومتر تجاوز نمی کند.

سیستم های پراکنده و راه حل ها

از همه سیستم ها و راه حل های موجود در زندگی موجودات زنده، مهم ترین سیستم های پراکنده کلوئیدی هستند. همانطور که شناخته شده است، مبنای شیمیایی برای وجود یک موجود زنده، تبادل پروتئین در آن است. به طور متوسط غلظت پروتئین در بدن از 18 تا 21 درصد است. اکثر پروتئین ها در آب حل می شوند (غلظت آن در بدن انسان و حیوانات حدود 65 درصد است) و به فرمول های کلوئیدی تبدیل می شود.

دو گروه از راه حل های کلوئیدی وجود دارد: مایع (سول) و ژل (ژل). تمام پروسه های زندگی که در موجودات زنده رخ می دهند، با حالت کلوئیدی ماده ارتباط دارند. در هر سلول زنده، biopolymers (اسیدهای نوکلئیک، پروتئین، glycosaminoglycans، گلیکوژن) در قالب سیستم های پراکنده هستند.

راه حل های کلوئیدی در طبیعت بی جان نیز گسترده هستند. چنین راه حل هایی شامل روغن، پارچه، پلاستیک، الیاف مصنوعی است. انواع محصولات غذایی را می توان به راه حل های کلوئیدی تقسیم کرد: کبد، شیر و غیره اکثر داروها (سرم ها، آنتی ژن ها، واکسن ها) راه حل های کلوئیدی هستند. به راه حل های کلوئیدی شامل رنگ.