KOLOIDI MATERIJA SUPSTANCE SMEŠE ELEMENTI JEDINJENJA HOMOGENE HETEROGENE pravi rastvori suspenzija od do manje od veće od < 1 nm > 100 nm
KOLOIDI
MATERIJAMATERIJA
SUPSTANCESUPSTANCE SMEŠESMEŠE
ELEMENTIELEMENTI JEDINJENJAJEDINJENJA HOMOGENEHOMOGENE HETEROGENEHETEROGENE
pravi rastvori
suspenzija
od domanje od
veće od
< 1 nm
> 100 nm
KOLOIDI
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
Koloidi se sastoje iz disperznog sredstva i dispergovane supstanceu bilo kom agregatnom stanju.
Sistemi koji odgovaraju koloidnom stepenu disperzije zovu se i SOL.
Veličina čestica dispergovane supstance u koloidnim sistemima je od 1 do 100 nm.
KOLOIDIDISPE
RZNO SRE
DSTVO GAS
TEČNOST
MAGLA, SPREJEVI DIM, SMOG
TEČN
OST
TEČNE PENE
EMULZIJE
KOLOIDNI RASTVORI,FINE SUSPENZIJE
ČVRSTOGAS
ČVRSTO
ČVRSTA PENA, POROZNA TELAČVRSTE EMULZIJE
ČVRSTI SOLOVI
Primeri koloidnih sistema
DISPERGOVANA FAZA
KOLOIDI
DOBIJANJE DISPERZOIDA
‐mehaničkim silama ‐hemijskim reakcijama(u medijujum koji je nerstvarač za proizvod)‐ dodatkom nerastvrača (smanjenjem rastvorljivosti)
USITNJAVANJEM(DISPERGOVANJEM)
Koloidnečestice
Materijal u masi
Prah AtomiKlaster
‐ peptizacija
UKRUPNJAVANJEM(KONDENZACIJOM)
‐ Koloidni sistemi kod kojih dispergovana faza nije rastvorljiva u datom medijumu
KOLOIDI
PODELA KOLOIDA PREMA VRSTI INTERAKCIJE KOLOIDNE ČESTICE I DISPERZIONOG MEDIJUMA
LIOFILINI
LIOFOBNIKoloidini sistemi kod kojih nema interakcije između čestica i disperznog sredstva
Koloidini sistemi kod kojih postoje privlačne interakcije između koloidnihčestica i disperznog stedstva.
Ako je medijum voda → HIDROFOBNI
Ako je medijum voda → HIDROFILNI
KOLOIDI
STRUKTURA KOLOIDNE ČESTICE HIDROFOBNOG KOLOIDA
Jezgro koloidne čestice
Dvojni električni slojAdsorpcioni sloj
Difuzioni 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),...
KOLOIDI
RASTVORI MAKROMOLEKULA
Pored disperzoida postoje i makromolekuli i micelarni koloidi.
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 CH2=CH2 –(CH2 – CH2)n–eten polietilen
Polietilen molarme mase 650000 g/molu koncentrovanom rastvoru1·10–7m = 100 nm
dužina lanca 1·10–5 m = 1 μm
KOLOIDI
MICELARNI KOLOIDIMolekul sa hidrofilnim i hidrofobnim delom
CH3‐(CH2)11‐OSO3–Na+
Cilindrične micele Bimolekulski paralelni slojevi
Hidrofilni deo
Hidrofobni deo
Promenom koncentracije
Površinski aktivne supstance
Polimeri koji imaju npr. hidrofilni i hidrofobni deo molekula – amfifilni molekuli
KOLOIDI
SVOJSTVA KOLOIDA
VELIKI ODNOS POVRŠINA/ZAPREMINA
Ukupnapovršina
m = const.
6 cm2 60 000 000 cm260 cm2
1 mm 1 nm1 cmDužinastranice
Veliki uticaj površinskih pojava na sojstva.
KOLOIDI
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.
KOLOIDI
TINDALOV EFEKAT
OPTIČKA SVOJSTVA KOLOIDA
OPALESCENCIJA
Kod mutnih koloida – različita boja svetlosti posmatrana iz različitih pravaca.
Propuštena svetlost
Odbijena svetlost
Rasipanje svetlosti na površini koloidnih čestica koje postaju izvori svetlosti.
Rasipanje svetlosti različitih talasnih dužina.
KOLOIDI
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
Do koagulacije može doći
Spontano – starenje koloida
Izazvana spoljašnji uticajima
KOLOIDI
Zagrevanjem se povećava kinetička energija → češći sudari → slepljivanje.
Izazvana spoljašnjim uticajima
Dodatkom elektrolita
Narušava se dvojni električni sloj.
Elektroliti koji sadrže višestruko naelektrisane jone imaju veću moćkoagulacije (npr. SO4
2– je efikasniji od Cl–).
Mešanjem dva hidrofobna koloida različitog naelektrisanja.
Neutralizacija koloidnih čestica različitog naelektrisanja.
KOAGULACIJA LIOFOBNIH KOLOIDA
KOLOIDI
Hidrofilni koloidi su otporniji na dejstvo elektrolita.
Mogu imati ulogu zaštitnog koloida za sprečavanje uticaja elektrolita na hidrofobne koloide.
Hidrofobni koloid
Adsorbovani hidrofilni koloid
KOLOIDI
GELKoloidni 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.