Koloidālā ķīmija - zinātne, kas mācās metodesizkliedēto sistēmu sagatavošana, sastāvs, iekšējā struktūra, ķīmiskās un fizikālās īpašības. Disperģētās sistēmas ir sistēmas, kas sastāv no fragmentētām daļiņām (izkliedēta fāze), kas izplatās apkārtējā (izkliedētā) vidē: gāzēs, šķidrumos vai cietās daļās. Dispersijas fāzes daļiņu lielums (kristāli, pilieni, burbuļi) atšķiras pēc dispersijas pakāpes, kuras vērtība ir tieši proporcionāla daļiņu izmēram. Turklāt disperģētās daļiņas parasti izceļas ar citām iezīmēm, ko izraisa disperģētās fāzes un vides agregatīvais stāvoklis.
Disperģētās sistēmas un to klasifikācija
Visas dispersijas sistēmas var klasificēt pēc dispersijas fāzes daļiņu lieluma molekulāro jonu (mazāk par vienu nm), koloīdu (no viena līdz simts nm), rupji izkliedētas (vairāk nekā simts nm).
Molekulāri izkliedētas sistēmas. Šīs sistēmas satur daļiņas, kuru izmērs nepārsniedz vienu nm. Šajā grupā ietilpst dažādi īsti neelektrolītu šķīdumi: glikoze, urīnviela, alkohols, saharoze.
Rupjas sistēmas raksturo lielākās daļiņas. Tie ietver emulsijas un suspensijas. Dispersijas sistēmas, kurās cieta viela ir lokalizēta šķidrā dispersijas vidē (cietes šķīdums, māls), sauc par suspensijām. Emulsijas ir sistēmas, kuras iegūst, sajaucot divus šķidrumus, kur viens tiek izkliedēts pilienu veidā citā (eļļa, toluols, benzols ūdenī vai triacilglicerīna (tauku) pilieni pienā).
Koloidālās izkliedētās sistēmas... Tajos koloidālo daļiņu izmēri sasniedz līdz100 nm. Šādas daļiņas viegli iekļūst caur papīra filtru porām, bet neiekļūst caur augu un dzīvnieku bioloģisko membrānu porām. Tā kā koloidālajām daļiņām (micelām) ir elektriskā lādiņa un solvācijas jonu čaulas, kuru dēļ tās paliek suspendētā stāvoklī, tās var ilgi nenogulsnēties. Spilgts koloidālās sistēmas piemērs ir želatīna, albumīna, gumiarābu, zelta un sudraba koloidālie šķīdumi.
Izkliedes pakāpe ļauj atšķirtviendabīgas un neviendabīgas izkliedētas sistēmas. Homogēnās izkliedētās sistēmās fāzes daļiņas tiek sasmalcinātas līdz molekulām, atomiem un joniem. Šādu dispersijas sistēmu piemērs var būt glikozes šķīdums ūdenī (molekulāri izkliedēta sistēma) un virtuves sāls ūdenī (jonu disperģēta sistēma). Tie ir patiesi risinājumi. Disperģēto fāžu molekulu lielums nepārsniedz vienu nanometru.
Dispersijas sistēmas un risinājumi
No visām dzīvē piedāvātajām sistēmām un risinājumiemdzīvajiem organismiem ir vislielākā nozīme koloidālās izkliedētās sistēmās. Kā jūs zināt, dzīvā organisma pastāvēšanas ķīmiskais pamats ir olbaltumvielu apmaiņa tajā. Vidēji olbaltumvielu koncentrācija organismā ir no 18 līdz 21%. Lielākā daļa olbaltumvielu izšķīst ūdenī (koncentrācija cilvēkiem un dzīvniekiem ir aptuveni 65%) un veido koloidālus šķīdumus.
Ir divas koloidālo šķīdumu grupas: šķidrums (zoles) un želejveida (želejas). Visi vitāli procesi, kas notiek dzīvajos organismos, ir saistīti ar matērijas koloidālo stāvokli. Katrā dzīvā šūnā biopolimēri (nukleīnskābes, olbaltumvielas, glikozaminoglikāni, glikogēns) ir izkliedētu sistēmu formā.
Koloidālie šķīdumi tiek plaši izmantotinedzīvā daba. Šie risinājumi ietver eļļu, audumus, plastmasu un sintētiskās šķiedras. Daudzus pārtikas produktus var klasificēt kā koloidālos šķīdumus: kefīrs, piens utt. Lielākā daļa zāļu (serumi, antigēni, vakcīnas) ir koloidāli šķīdumi. Koloidālie šķīdumi ietver krāsas.
