soluții coloidale, apa de curatare

Rece ceață dimineața decontează pe pământ, o coloană de fum deasupra focului, particulele în suspensie în apă de râuri și lacuri - tot ce am văzut de multe ori.
Suntem în mod constant înconjurați de sisteme disperse

Înțelegerea sistemelor coloidale este importantă pentru înțelegerea generală a formării de hidroxid de fier în principii de tratare a apei și filtrare. Acest vechi film de formare sovietic descrie perfect că astfel de coloizi sunt formate și modul în care acestea interacționează cu mediul înconjurător. Uită-te! Dacă nu puteți vedea - citi.

Ele constau dintr-o substanță într-o stare fin divizată - faza dispersată și mediul în care această fază raspredelea și care se numește mediul de dispersie.

Dimensiunea particulei și gradul de dispersie poate fi diferită. O dimensiuni relativ mari ale particulelor sunt sistem grosier - suspensie și emulsie.

Substanța soluții adevărate este sub formă de molecule sau oinov distribuite în mod egal între molecule de solvent.

Sisteme de particule grosiere vizibile în mod clar printr-un microscop. De exemplu, laptele, ceea ce reprezintă o emulsie de picături de grăsime în ser, fumul - o multitudine de particule solide aflate în suspensie în aer.

Faza instabilă și eventual dispersă sistem suspendat este separat din mediul de dispersie (precipitate).

Dimensiunea particulelor poziției intermediare între soluții adevărate și soluții de suspensii coloidale ocupa - coloizi.

Particulele coloidale sunt foarte mici. Și totuși, ele pot consta în sute sau mii de molecule.

Proprietățile soluțiilor coloidale

Particulele coloidale sunt atât de mici încât nu pot fi văzute într-un microscop obișnuit. În aparență, soluția coloidală nu poate fi distins de adevărat. Cu toate acestea, în cazul în care soluția vedere laterală coloidală iluminate, atunci fasciculul de lumină va fi vizibil ca direcția luminii formată de către particulele de dispersare a luminii. Acest fenomen este utilizat pentru a detecta coloizi.

Într-o soluție adevărată, fasciculul de lumină nu este vizibil, deoarece moleculele și ionii soluție adevărată este prea mică și nu-l împrăștie.

Coloidul - lumină vizibilă în mod clar. Se formează un așa-numit con Tyndall. Particulele de soluții coloidale sub uadarami molecule de solvent efectua mișcarea haotică continuă. Acest fenomen se numește mișcare browniană.

Datorită dimensiunii foarte mici a particulelor coloidale au o suprafață totală foarte mare.

Suprafața cub cu lungimea muchiei de 1 cm este de numai 6 centimetri pătrați. Dar dacă 1 centimetru cub de material zdrobit în bucăți în volum de 1 microni cubi, creșterea globală a suprafeței de 10 mii de ori. Prin urmare, proprietățile de absorbție în particulele coloidale este mult mai puternică decât materialul nemăcinată.

Particulele coloidale adsorb cationi sau anioni din mediul înconjurător pe suprafața sa. Ionii adsorbante particule coloidale au raportat sarcină pozitivă sau negativă. În câmpul electric particulele încărcate ale soluțiilor coloidale devin îndreptate spre polul de semn opus. Acest fenomen se numește elektrofarez.

La fel ca taxele de particule coloidale le împiedică să se lipească unul de altul și atașat la stabilitatea relativă a soluției coloidale.

În cazul în care sistemul coloidal pentru a adăuga un electrolit, taxa este neutralizată de ioni de semn opus. particulele coloidale de sarcină Lipsit în unități mai mari se coaguleze. Coagula coloid, care este de obicei însoțită de precipitare.

Unii coloizi în coagularea da precipitare, care deține cantități mari de apă. Acestea sunt numite hidrofile.

Metode de preparare a sistemelor coloidale

Sistemele coloidale pot fi produse în diverse moduri. În metoda de condensare substanțele insolubile moleculă, de exemplu, clorura de argint (NaCl + AgNO3) se lipesc între ele, se condensează în formațiuni mai mari - particule coloidale. Un alt exemplu - turnarea unei soluții de clorură ferică în apă fierbinte (FeCl3 + 3H2O) se obține un sol de hidroxid de fier Fe (OH) 3 + 3HCI.

Metode de dispersie pentru prepararea coloizi transporta materialul pulveizare la diferite concasoare, mori cu bile, și altele.

soluțiile coloidale pot fi preparate folosind electrice și altele. Metalul este transformată în abur, iar particulele coloidale sunt formate prin condensare.

Unele proprietăți ale coloizi au o soluții de substanțe macromoleculare - polietelena cauciuc proteine și multe altele. Ei au dispersat la molecule individuale ca substanță într-o soluție adevărată, dar aceste molecule sunt atât de ei înșiși de mare, ceea ce este destul de comparabil cu particulele coloidale.

Asemenea Coloizii moleculare pot fi preparate prin dizolvarea directă. Dizolvarea substanțelor macromoleculare precede umflarea și formarea unei mase gelatinoasă - gel. Când jeleuri umflare absorb una sau alt fluid din mediul înconjurător și crește foarte mult în volum, ceea ce duce la o creștere enormă a presiunii pe peretele vasului.

Jeleurilor posedă un număr de proprietăți ale solidelor. Ele sunt ușor de tăiat, păstrând forma originală.

Gelurilor apar reacții chimice inițial. Produsele de reacție insolubile sunt depozitate nu este o masă solidă, ci sub formă de inele concentrice. Așa-numitele inele LIESEGANG.

Sisteme disperse în natură și tehnologie

Substanță în coloidală formează baza vieții organice pe pământ. Protoplasmei tuturor celulelor vii - un sistem complex coloidal. tesutul muscular, cartilaj, țesut de celule de plantă, membranele de celule roșii din sânge - aceleași tipuri de jeleuri.

Coloizii solului joacă un rol important în rădăcina nutriției plantelor. Adsorbiți pe suprafața solului particulelor ionilor de potasiu, calciu și alte elemente, ca urmare a veniturilor de schimb ionic în soluția solului și absorbită de sistemul de rădăcină.

Substanțele coloidal participă la formarea multor minerale:

Unele pietre dragotsnnye, perlele sunt de exemplu de sistem coloid în care mediul de dispersie este un solid - carbonat de calciu, iar faza dispersată - picături de apă. Acoperirea pietre prețioase: rubine, smaralde, safire dependente de cantități mici în aceasta existențe ale metalelor grele coloizi.

Chiar și în cele mai vechi timpuri oamenii au folosit procese coloidale. Egiptenii au fost uciși în crăpături de roci, pene de lemn. le udate cu apă. Lemnul gonflează crea o presiune uriașă, care distruge piatra cea mai dură.

Coloizii procesul de coagulare este utilizat pentru purificarea apei naturale. Piscina decantor adăugat electrolit și coloizi sunt depozitate sub formă de fulgi, care întârzie filtrul de nisip.

Meli și sedimente în estuare sunt formate prin acțiunea apei de mare, ceea ce duce la coagularea particulelor coloidale în râu.

Astăzi, cu procesele asociate coloidale industria chimică majore:

producția de fibre artificiale
adezivi ralichnyh
cauciuc sintetic
și multe alte produse chimice

Suntem fenomen obișnuit elektrofarez utilizat în electrofiltre deja - pentru fum.

Proprietățile adsorbante ale particulelor coloidale ca bază pentru procesul de flotație a minereurilor. Particulele de gangă hidrofil, adică ține pe moleculele sale suprafață de apă, iar particulele de minereu, prin adăugarea unor substanțe chimice devin hidrofobe - impermeabilitate apa. In timp ce suflare de aer prin amestecul de particule de minereu nonwettable ridică la suprafață și deșeurile scade la partea de jos.

Alimente importante:

De asemenea, sistemele coloidale - jeleuri. Cei mai mulți dintre noi înconjoară obiecte:

hârtie,
aliaje metalice,
sticlă colorată,
materiale plastice,
țesături naturale și artificiale

conțin substanțe în stare coloidală.

Sistemul larg răspândite și grosier - emulsie:

Sistemul format din două lichide vzaimnonesmeshivayuschihsya, cum ar fi apa și orice ulei cu agitare puternică și prelungită pentru a forma o emulsie.

Emulsiile sunt larg distribuite în natură. plante Acest ulei brut și latex natural - plante de cauciuc și altele.

Dacă mediul dispers - lichid, iar faza dispersă - gaz format sistem dispers numit spumă. Stabilitatea spumei depinde de puterea de folii de separare bule de gaz. În timpul solidificării peliculelor produse stabile spumă solidă: ponce, vulkanicheskty tuf.

Spumele solide includ astfel de materiale artificiale, cum ar fi spuma, spuma de cauciuc, cauciuc spongios.

spumă stabilă și folosită la stingerea incendiilor. De spumă care conține dioxid de carbon împachetări strans ardere obiect, blocând accesul oxigenului. Arderea se oprește.

Faza dispersă poate fi o substanță solidă. Astfel de sisteme sunt numite suspensii. Acestea includ o varietate de vopsea, mortar, beton.

Norii, cețuri, aerosoli sunt. Sisteme disperse formate din particule lichide sau solide. Aerosolii sunt utilizate pe scară largă în viața de zi cu zi, și art. De exemplu, combustibilul în cilindrul motorului cu ardere internă este alimentat ca un aerosol - amestec de picături fine de benzină și aer.

Gradul de dispersie a materialului depinde de viteza reacțiilor chimice. În timpul arderii, materialul fin divizat păstrează într-un curent de aer stare suspendată. pat fluidizat format in care spălările cu gaz fiecare particulă din toate părțile, și accelerează timpii de reacție mulți.

După cum se poate observa sisteme dispersate sunt larg răspândite în natură, ele sunt de mare importanță în economia națională și viața noastră de zi cu zi. setul lor imens. Suntem acum întâlnit cu doar unele dintre ele.