콜로이드

놀이에 아이들은 종종 진흙과 물, 밀가루와 물의 혼합물, 또는 템퍼라 페인트로 알려진 물에 고체 안료의 현탁액을 합니다. 이러한 현탁액은 육안으로 볼 수 있거나 돋보기 유리로 볼 수 있는 비교적 큰 입자로 구성된 이질적인 혼합물이다. 흐린 입자이며, 중단된 입자는 혼합 후 정착합니다. 한편, 용액은 침전이 일어나지 않고 용존하는 종은 분자 또는 이온인 균일한 혼합물이다. 솔루션은 서스펜션과 완전히 다른 동작을 나타낸다. 용액은 착색 될 수 있지만 투명하고 분자 또는 이온이 보이지 않으며 서 있지 않습니다. 콜로이드 (또는 콜로이드 분산)에게 불린 혼합물의 또 다른 클래스는 현탁액과 해결책의 그 사이 중간 속성을 전시합니다. 콜로이드의 입자는 대부분의 간단한 분자보다 큽니다. 그러나 콜로이드 입자는 서있을 때 정착하지 않을 만큼 작습니다.

콜로이드 시스템 준비

콜로이드는 콜로이드 치수의 입자를 생성하고 분산 매체에 걸쳐 이러한 입자를 분배하여 제조됩니다. 콜로이드 크기의 입자는 두 가지 방법으로 형성됩니다.

• 분산 방법 : 더 큰 입자를 분해합니다. 예를 들어, 페인트 안료는 특수 공장에서 분쇄하여 큰 입자를 분산시킴으로써 생성됩니다.
• 응축 방법 : 분자 또는 이온과 같은 작은 단위에서 성장. 예를 들어, 물 분자가 응축되고 매우 작은 물방울을 형성할 때 구름이 형성됩니다.

물과 접촉할 때 몇 가지 고체 물질이 자발적으로 분산되어 콜로이드 시스템을 형성합니다. 젤라틴, 접착제, 전분 및 탈수 된 분유는 이러한 방식으로 행동합니다. 입자는 이미 콜로이드 크기입니다. 물은 단순히 그들을 분산시다. 콜로이드 크기의 분말 우유 입자는 우유 스프레이를 탈수하여 생성됩니다. 일부 분무제는 공기 중의 액체의 콜로이드 분산을 생성합니다.

에멀젼은 함께 흔들거나 두 개의 침공 가능한 액체를 혼합하여 제조 될 수있다. 이렇게 하면 한 액체를 콜로이드 크기의 액적으로 나누고 다른 액체전체에 분산시됩니다. 바다에서 기름유출은 정화가 어려울 수 있으며, 부분적으로는 파도 작용으로 인해 기름과 물이 에멀젼을 형성할 수 있기 때문이다. 그러나 많은 에멀젼에서 분산된 위상은 합쳐지고 큰 방울을 형성하며 분리하는 경향이 있습니다. 따라서, 에멀젼은 일반적으로 유화제, 분산된 액체의 결합을 억제하는 물질에 의해 안정화된다. 예를 들어, 약간의 비누는 물에 등유의 에멀젼을 안정화합니다. 우유는 물에 버터 팻의 에멀젼, 단백질 카제인 유화 제 역할을. 마요네즈는 식초에 기름을 에멀젼으로, 달걀 노른자 성분을 유화제로 합니다.

응축 방법은 분자 또는 이온의 응집에 의해 콜로이드 입자를 형성한다. 입자가 콜로이드 크기 범위를 넘어 성장하는 경우, 형태가 떨어지거나 침전되며 콜로이드 시스템 결과가 없습니다. 구름은 물 분자가 콜로드 크기의 입자를 집계하고 형성할 때 형성됩니다. 이러한 물 입자가 유동화되어 액체 물이나 고체 물의 결정물을 적절히 형성하면 비, 진눈깨비 또는 눈으로 하늘에서 정착합니다. 많은 응축 방법은 화학 반응을 포함합니다. 철분(III) 수산화물의 적색 콜로이드 현탁액은 철(III) 염화물의 농축 용액을 뜨거운 물과 혼합하여 제조될 수 있다.

콜로이드 골드 솔은 포름알데히드, 주석(II) 염화물 또는 철(II) 황산염과 같은 환원제에 의한 금(III) 염화물의 매우 희석된 용액의 감소로 인해 발생합니다.

1857년에 제조된 일부 금 솔은 여전히 손상되지 않았으며(입자가 합쳐지고 정착되지 않았으며, 많은 콜로이드의 장기적인 안정성을 설명합니다)

비누와 세제

개척자들은 뜨거운 물이 있는 나무 재에서 탄산칼륨,_K2CO_3를침출하여 만든 강력한 기본 용액으로 지방을 끓여 비누를 만들었습니다. 동물성 지방에는 지방산(긴 사슬 카복실산)의 폴리에스테르가 함유되어 있습니다. 동물성 지방이 탄산칼륨이나 수산화나트륨과 같은 염분으로 치료될 때, 글리세롤과 팔미티치, 올레릭 및 스테아레산과 같은 지방산염이 형성된다. 지방산의 소금은 비누라고합니다. 스테리아산나트륨염, 스테레산 나트륨은 충전되지 않은 무극성 탄화수소 사슬, C₁₇H₃₅ 유닛, 그리고 이온카박스일레이트 그룹인^{COO-유닛을} 함유하고 있습니다.

비누와 세제의 세척 작용은 관련된 분자의 구조측면에서 설명될 수 있습니다. 비누 또는 세제 분자의 탄화수소(nonpolar) 단부는 오일, 그리스 또는 먼지 입자와 같은 비극성 물질에 용해또는 끌린다. 이온 끝은 물 (극성)에 매료됩니다. 그 결과, 비누 또는 세제 분자는 먼지 입자와 물 사이의 인터페이스에서 지향되기 때문에 두 가지 종류의 물질, 비극성 및 극성 사이의 일종의 다리 역할을합니다. 이와 같은 분자는 소수성 (“물 두려워”) 부분과 친수성 (“물 사랑”) 부분을 모두 가지고 있기 때문에 양용성이라고합니다. 결과적으로, 먼지 입자는 콜로이드 입자로 일시 중단되고 쉽게 씻어냅니다.

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e, 섹션 11.5: 콜로이드에서 적용됩니다.