ДИСПЕРСНАЯ ФАЗА: ХАРАКТЕРИСТИКА И ПРИМЕРЫ - ХИМИЯ - 2024

Дисперсная фаза является то , что в меньшей пропорции, прерывистыми, и состоят из агрегатов очень маленьких частиц в дисперсии. Между тем, наиболее обильная и непрерывная фаза, в которой находятся коллоидные частицы, называется диспергирующей фазой.

Дисперсии классифицируются по размеру частиц, которые образуют дисперсную фазу, и можно выделить три типа дисперсий: грубые дисперсии, коллоидные растворы и истинные растворы.

Источник: Габриэль Боливар

На изображении выше вы можете увидеть гипотетическую дисперсную фазу пурпурных частиц в воде. В результате стекло, заполненное этой дисперсией, не будет прозрачным для видимого света; то есть будет выглядеть так же, как жидкий йогурт фиолетового цвета. Тип дисперсий варьируется в зависимости от размера этих частиц.

Когда они «большие» (10 ^-7 м), говорят о крупной дисперсии, и они могут оседать под действием силы тяжести; коллоидные растворы, если их размер находится в диапазоне от 10 ^-9 мкм до 10 ^-6 мкм, что делает их видимыми только в ультрамикроскоп или электронный микроскоп; а истинные растворы, если их размер меньше 10 ^-9 мкм, способны пересекать мембраны.

Таким образом, истинными решениями являются все широко известные, такие как уксус или сахарная вода.

Характеристики дисперсной фазы

Растворы составляют частный случай дисперсий, представляющих большой интерес для познания физиохимии живых существ. Большинство биологических веществ, как внутриклеточных, так и внеклеточных, находятся в форме так называемых дисперсий.

Броуновское движение и эффект Тиндаля

Частицы дисперсной фазы коллоидных растворов имеют небольшой размер, что затрудняет их осаждение под действием силы тяжести. Более того, частицы постоянно перемещаются в случайном порядке, сталкиваясь друг с другом, что также затрудняет их оседание. Этот тип движения известен как броуновское.

Из-за относительно большого размера частиц дисперсной фазы коллоидные растворы имеют мутный или даже непрозрачный вид. Это связано с тем, что свет рассеивается, когда проходит через коллоид, явление, известное как эффект Тиндаля.

разнородность

Коллоидные системы представляют собой неоднородные системы, поскольку дисперсная фаза состоит из частиц диаметром от 10 ^-9 мкм до 10 ^-6 мкм. Между тем частицы растворов имеют меньший размер, обычно менее 10 ^-9 мкм.

Частицы дисперсной фазы коллоидных растворов могут проходить через фильтровальную бумагу и глиняный фильтр. Но они не могут проходить через диализные мембраны, такие как целлофан, эндотелий капилляров и коллодий.

В некоторых случаях частицы, составляющие дисперсную фазу, являются белками. Когда они находятся в водной фазе, белки сворачиваются, оставляя гидрофильную часть наружу для большего взаимодействия с водой за счет ионно-дипольных сил или с образованием водородных связей.

Белки образуют внутри клеток ретикулярную систему, способную изолировать часть диспергатора. Кроме того, поверхность белков служит для связывания небольших молекул, которые придают поверхностный электрический заряд, который ограничивает взаимодействие между молекулами белка, предотвращая их образование сгустков, вызывающих их осаждение.

стабильность

Коллоиды классифицируются в зависимости от притяжения между дисперсной фазой и фазой диспергатора. Если диспергирующая фаза жидкая, коллоидные системы классифицируются как золи. Они подразделяются на лиофильные и лиофобные.

Лиофильные коллоиды могут образовывать истинные растворы и термодинамически стабильны. С другой стороны, лиофобные коллоиды могут образовывать две фазы, поскольку они нестабильны; но стабильный с кинетической точки зрения. Это позволяет им находиться в рассредоточенном состоянии долгое время.

Примеры

И диспергирующая фаза, и диспергированная фаза могут находиться в трех физических состояниях вещества, а именно: твердое, жидкое или газообразное.

Обычно непрерывная или диспергирующая фаза находится в жидком состоянии, но могут быть обнаружены коллоиды, компоненты которых находятся в других агрегатных состояниях вещества.

Возможностей сочетания диспергирующей фазы и дисперсной фазы в этих физических состояниях девять.

Каждый из них будет объяснен соответствующими примерами.

Твердые решения

Когда диспергирующая фаза является твердой, она может объединяться с дисперсной фазой в твердом состоянии, образуя так называемые твердые растворы.

Примеры таких взаимодействий: многие сплавы стали с другими металлами, некоторые цветные драгоценные камни, армированный каучук, фарфор и пигментированные пластмассы.

Твердые эмульсии

Фаза твердого диспергатора может объединяться с жидкой дисперсной фазой, образуя так называемые твердые эмульсии. Примеры этих взаимодействий: сыр, масло и желе.

Твердые пены

Диспергирующую фазу в виде твердого вещества можно объединить с дисперсной фазой в газообразном состоянии, образуя так называемые твердые пены. Примеры этих взаимодействий: губка, резина, пемза и поролон.

Солнца и гели

Диспергирующая фаза в жидком состоянии соединяется с дисперсной фазой в твердом состоянии, образуя золи и гели. Примеры этих взаимодействий: молоко магнезии, краски, грязь и пудинг.

Эмульсии

Диспергирующая фаза в жидком состоянии объединяется с дисперсной фазой также в жидком состоянии, образуя так называемые эмульсии. Примеры этих взаимодействий: молоко, крем для лица, заправки для салатов и майонез.

Пены

Диспергирующая фаза в жидком состоянии объединяется с дисперсной фазой в газообразном состоянии, образуя пену. Примеры такого взаимодействия: крем для бритья, взбитые сливки и пивная пена.

Твердые аэрозоли

Фаза диспергатора в газообразном состоянии объединяется с дисперсной фазой в твердом состоянии, образуя так называемые твердые аэрозоли. Примеры этих взаимодействий: дым, вирусы, корпускулярные вещества в воздухе, материалы, выделяемые выхлопными трубами автомобилей.

Жидкие аэрозоли

Диспергирующую фазу в газообразном состоянии можно объединить с дисперсной фазой в жидком состоянии, образуя так называемые жидкие аэрозоли. Примеры этих взаимодействий: туман, туман и роса.

Истинные решения

Диспергирующая фаза в газообразном состоянии может объединяться с газовой фазой в газообразном состоянии, образуя газовые смеси, которые являются истинными растворами, а не коллоидными системами. Примеры этих взаимодействий: воздух и газ от освещения.

Ссылки

1. Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. Химия. (8-е изд.). CENGAGE Обучение.
2. Toppr. (SF). Классификация коллоидов. Получено с: toppr.com
3. Хименес Варгас, Дж. И Макарулла. JM (1984). Физиологическая физико-химия, шестое издание. От редакции Interamericana.
4. Merriam-Webster. (2018). Медицинское определение дисперсной фазы. Получено с: merriam-webster.com
5. Madhusha. (15 ноября 2017 г.). Разница между дисперсной фазой и дисперсионной средой. Получено с: pediaa.com