Disperzní systémy: obecné charakteristiky a klasifikace

Koloidní chemie je věda, která studuje metody přípravy, složení, vnitřní struktury, chemické a fyzikální vlastnosti disperzních systémů. Disperzní systémy jsou systémy, které se skládají z fragmentovaných částic (disperzní fáze) distribuovaných v okolním (disperzním) prostředí: plyny, kapaliny nebo pevné látky. Velikost částic fáze disperze (krystaly, kapičky, bubliny) se liší ve stupni disperze, jehož velikost je přímo úměrná velikosti částic. Kromě toho se rozptýlené částice vyznačují jinými charakteristikami, zpravidla podle agregátní stav disperzní fázi a média.

Disperzní systémy a jejich klasifikace

Všechny disperzní systém z dispergované fáze velikosti částic mohou být rozděleny do molekulárního iontu (méně než jeden nm), koloidní (od jedné do sta nanometrů), hrubé (více než sto nanometrů).

Molekulární rozptýlené systémy. Tyto systémy obsahují částice, jejichž velikost nepřesahuje jeden nm. Tato skupina zahrnuje celou řadu pravé řešení neelektrolyty: glukóza, močovina, alkohol, sacharóza.

Hrubé disperzní systémy jsou charakterizovány největšími částicemi. Ty zahrnují emulze a suspenze. Disperzní systémy, ve kterých je pevná látka umístěna v kapalném disperzním médiu (roztok škrobu, jíl), se nazývají suspenze. Emulze - jsou systémy, které se připraví smísením dvou kapalin, kde jedna ve formě kapek rozptýlených v jiných (olej, toluen, benzen a kapkami vody triacylglyceroly (tuk) v mléce.

Koloidní rozptýlené systémy. V nich velikost koloidních částic dosahuje až 100 nm. Tyto částice mohou snadno proniknout skrz póry filtračního papíru, ale nepronikají skrz póry biologických membrán rostlin a živočichů. Vzhledem k tomu, koloidní částice (micel) jsou electrocharge rozpouštědlem iontové membrány, přes které jsou suspendovány, jsou dostatečně dlouhá doba nemůže srážet. Živý příklad koloidní systém jsou roztoky želatiny, albuminu, arabské gumy, koloidních roztoků zlato a stříbro.

Stupeň disperzity umožňuje rozlišovat mezi homogenními a heterogenními disperzními systémy. V homogenních disperzních systémech jsou fázové částice rozemleté ​​na molekuly, atomy a ionty. Příklady takového disperzního systému může být roztok glukózy ve vodě (molekulární disperguje systém) a kuchyňské soli ve vodě (ion dispersní systém). Jsou to pravé řešení. Velikost molekul dispergované fáze nepřesahuje jeden nanometr.

Disperse systémy a řešení

Ze všech systémů a řešení zastoupených v životě živých organismů jsou nejdůležitější koloidní rozptýlené systémy. Jak je známo, chemickým základem existence živého organismu je výměna bílkovin v něm. V průměru je koncentrace bílkovin v těle 18 až 21%. Většina bílkovin se rozpouští ve vodě (koncentrace v lidském těle a zvířatech je asi 65%) a tvoří koloidní roztoky.

Existují dvě skupiny koloidních roztoků: kapalné (soly) a gelovité (gely). Všechny procesy životní aktivity, které se vyskytují v živých organismech, jsou spojeny s koloidním stavem hmoty. V každé živé buňce jsou biopolymery (nukleové kyseliny, proteiny, glykosaminoglykany, glykogen) ve formě disperzních systémů.

Koloidní roztoky jsou široce distribuovány neživou povahou. Taková řešení zahrnují olej, látky, plasty, syntetických vláken. Mnoho potravinových výrobků lze přičíst koloidním roztokům: kefír, mléko atd. Většina léčiv (séra, antigeny, vakcíny) jsou koloidní roztoky. Mezi koloidní roztoky patří barvy.