سوسپانسیون و ویژگی کلویید ها

ماهیت مخلوط های کلوئیدی و سوسپانسیون یکی است و در اصل سوسپانسیون ، زیر مجموعه‌ای از  کلوئیدها  به حساب می‌آید. تنها تفاوت در اندازه ذرات است. اندازه ذرات مخلوط های سوسپانسیون و امولسیون بزرگتر از کلوئیدها  و اندازه کلوئیدی بزرگتر از محلول حقیقی است. در کلوئیدها واحدهای جسممی توانند خود به خود ذراتی حجیم می‌باشند و یا اینکه از چندین مولکول بزرگ مجتمع شده بدست آمده است. نشاسته به وزن مولکولی تقریبی 32000 از نوع اول و گوگرد از نوع دوم است.

این ذرات که امکان دارد از چندین هزار مولکول تشکیل شده باشد، به قدری ریز است که با چشم غیر مسلح دیده نمی‌شود و در نتیجه چنین مخلوطی در صورت ظاهر به محلول حقیقی شباهت پیدا می‌کند. لیکن اگر ذرات به بزرگی ^6-10 میلیمتر ، به بزرگی  ^3-10میلیمتر برسد، با میکروسکوپ قابل رویت می‌گردد و در نتیجه نام مخلوط کلوئیدی به  سوسپانسیون تبدیل می‌شود و لذا حالت کلوئیدی را می‌توان حالت واسطه بین محلول واقعی و سوسپانسیون دانست.

مخلوط دو ماده که یکی از آنها بطور یکنواخت و بصورت ذرات ریز در ماده دوم پخش شده باشد، سیستم کلوئیدی گفته می‌شود. فاز اول را فاز پخش‌شده یا کلوئید و فاز دوم را پخش کننده می‌نامند

وقتی که خاک رس را در آب بریزیم و به هم بزنیم، مخلوطی تیره رنگ پدید می‌آید که نسبت به نور کدر است. یعنی با تاباندن پرتوهایی از نور به آن، عبور نمی‌کند. این مخلوط را سوسپانسیون یا معلق یا نا‌همگن گویند. اگر مخلوط را مدتی به حال خود رها کنیم، ذرات درشت و سنگین زودتر ته‌نشین شده و ذرات ریزتر، به علت برخورد با ملکول‌های پرجنب‌وجوش آب، مدتی به حالت تعلیق باقی می‌مانند و سپس به تدریج ته‌نشین می‌شوند.

 

ویژگی های کلوئیدها

1-     اثر تیندال

هر گاه ذرات حل شونده بزرگ شوند یک پدیده در سیستم ایجاد می شود که ذرات پخش شونده نور را پراکنده می کنند که به اثر تیندال معروف است. شیر یک کلوئید مایع در مایع یا امولسیون است. ذرات چربی و پروتئین ها در آب پراکنده است.

2-    حرکت بروانی

 مانند ذرات گاز که با حرکات منظم به اطراف پخش و پراکنده می‌شوند و با هم برخوردهایی دارند، ذرات محلولهای کلوئیدی حرکاتی نظیر آنها را دارا می‌باشند که به نام کاشف آن " براون " معروف گشته است.

3-  کاتافوریزیس: یک خاصیت بسیار مهم مخلوط کلوئیدی که در ژئوشیمی نیز قابل توجه می‌باشد، و دارا بودن بارالکتریکی ذرات می‌باشد. به این معنا که اگر محلول را تحت تاثیر میدان الکتریکی قرار دهیم، ذرات به سمت یکی از الکترودها متوجه می‌شوند. این پدیده که به نام کاتافورز مشهور گشته، با پدیده الکترولیز تفاوت دارد، زیرا در محلول الکترولیت، دو نوع بار مثبت و منفی وجود دارد و هر بار به سمت قطب مخالف خود می‌رود، ولی در محلولهای کلوئیدی فقط یک بار، گاهی مثبت و زمانی منفی وجود دارد. چنانکه، بار محلولهای کلوئیدی هیدراتهای Fe، Cr، Al و بعضی اکسیدها مثبت است، ولی فلزات Au، Cu، Ag و سولفورهای فلزات، و نشاسته و چسب هوموس، منفی می‌باشند.

برای کلویید مثبت محلول نقره نیترات و سدیم کلرید را می توان مثال زد در صورتی که سدیم کلرید محدود کننده باشد و گفته می شود ذرات رسوب نقره کلرید می توانند یون های نقره را جذب کنند و به صورت کلویید با بار مثبت در آیند.

 

در صنعت تصفیه آب برای انعقاد و لخته سازی از منعقد کننده های معروف آهن(III)کلرید و آهن سولفات و آلومینبوم و...استفاده می کنند.

ما محلولها را تک فاز می دانیم که همگن هم هستند ولی کلویید وسوسپانسیون را دوفازی ولو اینکه خیلی به همگن نزدیک باشند.

علت پایداری امولسیون ها که برخی فکر می کنند همگن هستند اینست که عامل امولسیون ساز باعث پخش ذرات می شود. کلویید خود را با جذب یون هایی که در محیط پراکندگی وجود دارد بدست می اورند.

برای نشان دادن کلوییدها در آزمایشگاه می توان مقداری گوگرد را در الکل حل کرد و در آب داغ ریخته و کاغذ صافی گذاشته که کلویید صاف نمی شوند و کاملا بچه ها می بینند و اثر تیندال هم با یک لیزر به خوبی نمایش داده می شود.

امولسیون کننده بین دو فاز پل میزند نه اینکه هم فاز کند. صابون یک جامد است ولی نقش امولسیون کننده را در آب با درست کردن کف یا انحلال چربی ایفا می کند. خود صابون کلویید نیست و مانند یک تکه نمک است. سس مایونز کلویید است چون زرده تخم مرغ پل بین روغن و سرکه را ایجاد کرده و کلوییدی شبیه شیر ولی کمی غلیظ تر است.

اندازه ذرات که بزرگ شود کلویید از محلول تمیز داده می شود حتی اگر بقیه خصوصیات به نظر یکسان باشد

 اندازه ذرات را وقتی یک ماده جامد و یکسان باید از بافت بلوری یا ذرات ان تشخیص داد. بعضی از مواد ساختمان غول اسا دارند مانند سیلیس وبرخی مولکولهای درشت دارند مثل نشاسته وپروتئین ها