MATERIJA SUPSTANCE SMEŠE ELEMENTI JEDINJENJA HOMOGENE HETEROGENE pravi rastvori veće od suspenzija manje od < 1 nm od do > 100 nm
Tomas Grem je dao ime rastvorima kod kojih je primetio da: Čestice dispergovane faze sporo difunduju. Čestice dispergovane faze ne prolaze kroz polupropustljivu membranu. Ne kristališu taloženjem iz rastvora. KOLOIDI Veličina čestica dispergovane supstance u koloidnim sistemima je od 1 do 100 nm. Koloidi se sastoje iz disperznog sredstva i dispergovane supstance u bilo kom agregatnom stanju. Sistemi koji odgovaraju koloidnom stepenu disperzije zovu se i SOL.
Primeri koloidnih sistema DISPERGOVANA FAZA GAS TEČNOST ČVRSTO DISPERZNO SREDSTVO GAS TEČNOST ČVRSTO TEČNE PENE MAGLA, SPREJEVI EMULZIJE KOLOIDNI RASTVORI, FINE SUSPENZIJE DIM, SMOG ČVRSTA PENA, POROZNA TELA ČVRSTE EMULZIJE ČVRSTI SOLOVI
DOBIJANJE DISPERZOIDA Koloidni sistemi kod kojih dispergovana faza nije rastvorljiva u datom medijumu Koloidne čestice Materijal u masi Prah Klaster Atomi USITNJAVANJEM (DISPERGOVANJEM) UKRUPNJAVANJEM (KONDENZACIJOM) mehaničkim silama hemijskim reakcijama (u medijujum koji je nerstvarač za proizvod) peptizacija dodatkom nerastvrača (smanjenjem rastvorljivosti)
PODELA KOLOIDA PREMA VRSTI INTERAKCIJE KOLOIDNE ČESTICE I DISPERZIONOG MEDIJUMA LIOFOBNI Koloidini sistemi kod kojih nema interakcije između čestica i disperznog sredstva Ako je medijum voda HIDROFOBNI LIOFILINI Koloidini sistemi kod kojih postoje privlačne interakcije između koloidnih čestica i disperznog stedstva. Ako je medijum voda HIDROFILNI
STRUKTURA KOLOIDNE ČESTICE HIDROFOBNOG KOLOIDA Jezgro koloidne čestice Difuzioni sloj Adsorpcioni sloj Dvojni električni sloj Vrsta jona u adsorpcionom sloju određuje naelektrisanje koloidne čestice. Primeri: pozitivne koloidne čestice su hidroksidi metala,... negativne koloidne čestice su sulfidi metala, metali (Au, Ag),...
Pored disperzoida postoje i makromolekuli i micelarni koloidi. RASTVORI MAKROMOLEKULA Liofilni koloidi kod kojih je veličina molekula takva da u rastvoru ima veličinu koloidne čestice. Makromolekuli molekuli velike molarne mase koji se sastoje od velikog broja atoma međusobno povezanih kovalentnim vezama. n CH 2 =CH 2 (CH 2 CH 2 ) n eten polietilen 1 10 7 m = 100 nm Polietilen molarme mase 650000 g/mol u koncentrovanom rastvoru dužina lanca 1 10 5 m = 1 μm
MICELARNI KOLOIDI Hidrofilni deo Površinski aktivne supstance Molekul sa hidrofilnim i hidrofobnim delom CH 3 (CH 2 ) 11 OSO 3 Na + Promenom koncentracije Hidrofobni deo Cilindrične micele Bimolekulski paralelni slojevi Polimeri koji imaju npr. hidrofilni i hidrofobni deo molekula amfifilni molekuli
SVOJSTVA KOLOIDA VELIKI ODNOS POVRŠINA/ZAPREMINA m = const. Dužina stranice 1 cm 1 mm 1 nm Ukupna površina 6 cm 2 60 cm 2 60 000 000 cm 2 Veliki uticaj površinskih pojava na sojstva.
SVOJSTVA KOLOIDA BRAUNOVO KRETANJE Kretanje cik cak putanjom usled sudara čestica sa molekulima rastvarača. Usled ovog kretanja koloidne čestice se ne talože pod dejstvom gravitacionih sila. Brzina kretanja čestica zavisi od njihove veličine; manje čestice se brže kreću.
OPTIČKA SVOJSTVA KOLOIDA TINDALOV EFEKAT Rasipanje svetlosti na površini koloidnih čestica koje postaju izvori svetlosti. OPALESCENCIJA Kod mutnih koloida različita boja svetlosti posmatrana iz različitih pravaca. Odbijena svetlost Propuštena svetlost Rasipanje svetlosti različitih talasnih dužina.
KOAGULACIJA LIOFOBNIH KOLOIDA Koagulacija je proces slepljivanja koloidnih čestica u veće agregate usled poremećaja stabilnosti koloidnog sistema. Koagulati Al(OH) 3, Fe(OH) 3, Cu(OH) 2 Spontano starenje koloida Do koagulacije može doći Izazvana spoljašnji uticajima
KOAGULACIJA LIOFOBNIH KOLOIDA Izazvana spoljašnjim uticajima Zagrevanjem se povećava kinetička energija češći sudari slepljivanje. Dodatkom elektrolita Narušava se dvojni električni sloj. Elektroliti koji sadrže višestruko naelektrisane jone imaju veću moć koagulacije (npr. SO 4 2 je efikasniji od Cl ). Mešanjem dva hidrofobna koloida različitog naelektrisanja. Neutralizacija koloidnih čestica različitog naelektrisanja.
Hidrofilni koloidi su otporniji na dejstvo elektrolita. Mogu imati ulogu zaštitnog koloida za sprečavanje uticaja elektrolita na hidrofobne koloide. Adsorbovani hidrofilni koloid Hidrofobni koloid
GEL Koloidni sistem koji se sastoji iz trodimenzione mreže nastale kovalentnim povezivanjem ili međumolekulskim interakcijama. Ima svojstva čvrstih tela i tečnosti. Apsorbuje velike količine rastvarača (hidrogelovi i organogelovi). Ima velike viskozitete. Mogu biti povratni i nepovratni.