Dispergované roztoky jsou systémy, ve kterých je fáze představována částicemi o velikosti od 1 nm do 10 mikronů. Dispergované systémy jsou běžné a používají se v průmyslu. Patří sem: aerosoly (kapičky nebo pevné částice suspendované ve vzduchu), emulze (kapičky kapaliny rozpuštěné v kapalině jiné povahy), koloidní roztoky jsou soly (dvoufázové heterogenní systémy, jejichž velikost částic je mezi emulzemi a skutečnými roztoky, pak je uvnitř od 1 do 100 nm. Dispergované částice mohou být v různých agregovaných stavech. Soubor částic je fáze a jejich kombinací je dispergované médium (kapalné, plynné a pevné)..
Složení dispergovaného systému
Vlastnosti a použití koloidních roztoků
V širším slova smyslu jsou v podstatě koloidy všechny přírodní organismy a rostliny životního prostředí, převažující část, kterou bereme s jídlem v koloidním stavu. Koloidy zahrnují také léky, některé barvy a dokonce i stavební materiály (pojiva na cement a beton, barvy a laky a keramické materiály, hořlavé materiály, umělá vlákna, plasty).
Kinetické vlastnosti heterogenních dispergovaných systémů. Pohyb je způsoben rozdílem ve velikosti částic. Tenké zavěšení je schopné Brownova náhodného pohybu. Například tuk přidávaný do vody nebo mléka zředěný vodou. Pohyb částic koloidního roztoku je termodynamicky energeticky náročný.
Další kinetická vlastnost řešení je šíření: Proces pohybu částic v důsledku rozdílů v jejich koncentracích. Ale pevné hrubé částice se nepodílejí na chaotickém pohybu, nicméně hlavním důvodem jejich pohybu je oddělení fázové hustoty v rozptýleném médiu. Proto, pokud je hustota větší, pak se částice postupně usazují působením gravitace - procesu sedimentace. Velmi běžný proces používaný v molekulární chemii proteinů, nukleových molekul a dokonce i bakterií. Osmotický tlak koloidů je velmi malý, protože koloid má velkou hmotnost.
Optické vlastnosti řešení jsou způsobeny schopností rozptyl světla, to je přítomnost opalescence (kvůli optické heterogenitě). Pozorováno, pokud projdete paprskem světla kyvetou a umístíte před sebe čočku, efekt je viditelný z boku (Tyndallův kužel). Důvodem je závislost velikosti částic roztoku a délky světelného paprsku.
Rozptyl je pozorován, pokud je vlnová délka větší než velikost částic v roztoku. Jestliže částice mají velikost rovnou vlnové délce, pak se paprsek přímo ohýbá kolem sebe a rozptyluje se, to znamená, pozoruje se difrakční jev. Díky rozptylovému spektru je možné přesně určit přidružení roztoku (true - iontový, molekulární nebo koloidní).Pravá řešení a jejich vlastnosti
Skutečné roztoky jsou transparentní, homogenní roztoky se silnou dispergovanou fází, částice menší než jeden nanometr, takže hranice oddělení fází v roztoku zmizí. Skutečné roztoky se dělí na ionické, pokud dispergovaná fáze sestává z hydratovaných iontů (roztok chloridu sodného nebo molekulární roztok glukózy). Pro člověka hraje voda nezastupitelnou část života, protože v ní jsou rozpuštěny všechny tělesné ionty, díky nimž se v těle vyskytují všechny metabolické procesy mezi buňkami.
Rozdíly mezi koloidy a skutečnými řešeními
Za prvé, skutečná řešení jsou transparentní a homogenní, částice v dispergované fázi jsou menší než nanometr. Není to charakteristické pro ně difrakce nebo opalescence, Neexistuje žádný Tyndallův kužel, to znamená, že částice jsou tak malé, že nejsou ani viditelné v ultramikroskopu. Při filtraci koloidní roztoky neprocházejí papírovými filtry, ale skutečné jsou snadno filtrovány, což ukazuje rozdíly mezi velikostí částic dispergované fáze. Opravdová řešení procházejí buněčnými membránami. Termodynamický a nestabilní, delaminát, který je typický pro koloidní roztoky, a pravý nedelaminují.
Skutečná řešení mohou být vytvářena spontánně, bez nákladů na dodatečnou energii, a koloidní řešení, naopak, energetická bilance pro ně není stabilní. Síly přeměny mezi fází a médiem pro skutečná řešení jsou poměrně velké, takže nepotřebují stabilizátor. Mechanické vlastnosti řešení se od sebe liší. Skutečná řešení jsou odolnější, protože rozptýlená fáze je stacionární, tvoří strukturu uvnitř které je médium uzavřeno (například kostní tkáň). Koloidní roztok je volně dispergovaný, má tekutost, proto je koncentrace fáze a média rovnoměrně distribuována (prach, kouř nebo mlha).
