Kolloidi ja suspensiooni erinevus

Dispersioonisüsteemid koosnevad kahest või enamast keemilisest ühendist või lihtsast ainest, mida nimetatakse süsteemikomponentideks. Need moodustavad:

• Hajutatud faas - hajutatud aine;
• Pidev keskkond - aine, milles dispergeeritud faas jaotub.

Sõltuvalt dispersse faasi osakeste suurusest on olemas:

• Heterogeensed (töötlemata) dispersioonsüsteemid - osakesed on suuremad kui 100 nm:
  • Suspensioon - vedel ja tahke komponent;
  • Emulsioon - kaks vedelat komponenti;
  • Aerosool - dispersioonikeskkond on gaas.
• Kolloidid - osakeste suurus on vahemikus 1 kuni 100 nm;
• Reaalsed lahendused - osakeste suurus on alla 1 nm.

Mis on kolloid?

Paljude ainete (suhkur jne) vesilahused läbivad kergesti taimsed või loomsed poolläbilaskvad tõkked, teised, näiteks želatiin, ei läbi neid. Esimesi aineid nimetatakse kristalloidideks ja teist kolloidideks.

Sõltuvalt sellest, kuidas hajutatud faasi osakesed keskkonnale viitavad, on kolloidsüsteemid:

• Lüofiilne - adsorbeerib dispersioonikeskkonnast suure hulga molekule (želatiin, seebid, Fe (OH)₃, Al (OH)₃);
• Lüofoobne - ei seo ega seo väikese arvu molekulidega dispersioonikeskkonnast (teatud metallide soolad, halvasti lahustuvad metallisulfiidid jne).

Sõltuvalt kolloidsete osakeste struktuurist jagunevad kolloidsüsteemid järgmisteks osadeks:

• Seotud (mitsellaarsed) - osakesed on aatomite, ioonide või molekulide rühmad (nt naatriumkloriid benseenis);
• Molekulaarsed - osakesed on suure molekulmassiga ühendi molekulid (nt tärklis).

Sõltuvalt söötme iseloomust on kolloidid:

• Hüdrosoolid - lahustiks on vesi;
• Benseensoolid - lahustiks on benseen;
• Eterosoolid - lahustiks on eeter jne.

Kolloidide optilised omadused avalduvad värvuse, opalestsentsi ja Tindali efektina. Need on tingitud kolloidsete osakeste valguse neeldumise ja hajumise erinevustest.

Kolloidsed osakesed on suuremad ja raskemad kui ioonid ja enamik molekule, seega on nende difusioon ja osmootne rõhk madal.

Kolloidide iseloomulik kineetiline omadus on Browni liikumine. Kolloidsüsteemid on vähem stabiilsed kui tavalised lahendused. Püsiva elektrivoolu all liiguvad kõik kolloidsed osakesed vastavale vastassuunas laetud elektroodile. Seda nähtust nimetatakse elektroforeesiks.

Molekulaarsete kolloidide soolad saadakse analoogselt tegelike lahustega. Dispersse faasi kokkupuutel lahustub dispergeeritud keskkonnas spontaanselt. Seotud kolloidide sooli saadakse erinevate dispersioon- ja kondensatsioonimeetoditega.

• Dispersioonimeetodid - materjali hajutamine kolloidosakeste suuruseks dispersioonikeskkonna juuresolekul;
• Kondensatsioonimeetodid - üksikute molekulide, aatomite või ioonide kondenseerimine (rühmitamine) kolloidi suurusega osakesteks.

Mis on vedrustus?

Suspensioon on heterogeenne vedelik, mis sisaldab lahustumatuid tahkeid osakesi, mis on piisavalt suured, et settida, kuid on mõnda aega vedeliku maatriksi ruumalas. Osakesed on suuremad kui 100 nm.

Suspensioonide klassifitseerimine põhineb hajutatud faasil ja dispersioonikeskkonnal.

Suspensioon on lähemal lahustumatuse jätkuvusele. Lahustuvuse teises otsas on pidev lahus, kus osakesed on täielikult segunenud ja tahket faasi ei täheldata. Lahustuvuse pidevus on üldiselt järjestatud järgmises järjekorras: lahustumatus, setted, suspensioon, kolloid ja lahus.

Suspensiooni tahke faas dispergeeritakse vedelas faasis mehaanilise segamise teel suspendeeriva ainena kasutatava inertse või nõrgalt aktiivse aine abil. Erinevalt kolloididest settivad suspensioonid aja jooksul. Kiiresti sadestuva suspensiooni näiteks on liiv ja vesi.

Suspensioonide iseloomulik omadus on nende optiline mittehomogeensus, mida väljendatakse hägususega. Hägusus on suspensiooni lahutamatu välimine märk ja seda määravad valgusele mitteläbilaskvad lahustumatud osakesed. Suspensioonide hägususe aste on erinev. See määratakse suspendeeritud faasi kontsentratsiooni ja selle dispersiooni määra (osakeste suuruse) järgi.

Suspensioonide üks olulisemaid omadusi on nende sette ebastabiilsus. See väljendub hõljuvate osakeste vältimatus settimises gravitatsiooni mõjul. Tahked osakesed saavad ise settida, ilma kokku kleepumata. Sel juhul on suspensiooni agregatiivne stabiilsus.

Kui settimisosakesed kleepuvad ühtekuuluvuse molekulaarsete jõudude mõjul kokku ja moodustavad agregaate, on suspensioonide agregatiivne ebastabiilsus. Seega võivad setteliselt ebastabiilsed suspensioonid olla üldiselt stabiilsed või ebastabiilsed.

Mõnikord moodustuvad koaguleerivates suspensioonides suured helbed, mida dispersioonikeskkond halvasti niisutab ja pinnale hõljuvad. Seda nähtust nimetatakse flokulatsiooniks.

Suspensioonide sette ebastabiilsus praktikas põhjustab ühtlase koostise järkjärgulist purunemist enne lahustumatu faasi täielikku sadestumist.

Samuti on peatamisi, millel on võime jääda pikka aega peatatud olekusse. Neid nimetatakse stabiilseteks suspensioonideks.

Suspensioonid saadakse erinevate dispersioon- ja kondensatsioonimeetoditega.

Kolloidi ja suspensiooni erinevus

1. Definitsioon

Kolloid:  Vedela ja tahke komponendiga dispersioonisüsteemi osakeste suurusega 1 kuni 100 nm nimetatakse kolloidiks.

Vedrustus: Vedela ja tahke komponendiga dispersioonisüsteemi osakeste suurusega üle 100 nm nimetatakse suspensiooniks.

2. Osakese suurus

Kolloid: Osakeste suurus on 1-100 nm.

Vedrustus: Osakeste suurus on üle 100 nm.

3. Osakeste nähtavus

Kolloid: Kolloidi osakesi ei saa palja silmaga näha.

Vedrustus: Suspensioonis olevaid osakesi saab näha palja silmaga.

4. Ladestumine

Kolloid: Kolloidid ei setti.

Vedrustus: Suspensioonid settuvad.

5. Homogeensus

Kolloid: Kolloidid on suhteliselt homogeensed.

Vedrustus: Suspensioonid on heterogeensed.

6. Läbilaskvus läbi filterpaberi

Kolloid: Kolloidsed osakesed pääsevad läbi filterpaberi.

Vedrustus: Suspensiooni osakesed ei pääse läbi filterpaberi.

7. Näited

Kolloid: Želatiin vees, tärklis vees, naatriumkloriid benseenis jne.

Vedrustus: Liiv vees, kriidipulber vees, elavhõbe õlis jne.

Kolloidi ja suspensiooni võrdlustabel

Kolloidi ja suspensiooni kokkuvõte

• Dispersioonisüsteemid koosnevad kahest või enamast keemilisest ühendist või lihtsast ainest, mida nimetatakse süsteemikomponentideks. Need moodustavad hajutatud faasi ja pideva keskkonna.
• Vedela ja tahke komponendiga dispersioonisüsteemi osakeste suurusega 1 kuni 100 nm nimetatakse kolloidiks.
• Vedela ja tahke komponendiga dispersioonisüsteemi osakeste suurusega üle 100 nm nimetatakse suspensiooniks.
• Kolloidi osakesi ei saa palja silmaga näha, suspensioonis olevaid osakesi aga palja silmaga..
• Kolloidid ei setti, suspensioonid aga settivad.
• Kolloidid on suhteliselt homogeensed, suspensioonid aga heterogeensed.
• Kolloidsed osakesed võivad läbida filterpaberi, suspensioonide osakesed aga mitte.
• Kolloidide näideteks on želatiin vees, vees tärklis, naatriumkloriid benseenis jne. Suspensioonide näideteks on liiv vees, kriidipulber vees, elavhõbe õlis jne..