Dobivanje i primjena koloidnih sustava

Priprema koloidnih čestica:

Raspodjela veličina čestica u polidisperznom sustavu.

Naboj na površini koloidne čestice:

Međudjelovanje čestica

van der Waalsove privlačne sile:

Odbojne interakcije:

Ukupno međudjelovanje:

Stabilnost koloidnih sustava

Gibanje čestica u koloidnom sustavu:

Uzrok nestabilnosti suspenzije:

• međusobne interakcije čestica (posljedica svojstava površine čestica i disperznoga sredstva)

Utjecanje na stabilnost suspenzije:

• promjenom naboja na površini
• odabirom pH-vrijednosti
• odabirom koncentracije iona u otopini
• ako je površina čestice dovoljno nabijena prevladavaju odbojne elektrostatske interakcije
• čestice ne agregiraju – stabilna suspenzija
  ako se sustav dovede u stanje nul-točke naboja na čestice djeluju samo privlačne sile
• čestice agregiraju – nestabilna suspenzija
  na površinu čestice mogu se vezati i drugi ioni i molekule to utječe na površinska svojstva, a time i na stabilnost suspenzije

Adsorpcija

Adsorpcija iona na površinu:

Primjena adsorpcije:

Površinski aktivne tvari

Djelovanje površinski aktivnih tvari:

Micele:

Uklanjanje nečistoća:

U micelama se otapaju

• nečistoće
• kapljice ulja

Primjena:

• uklanjanje nečistoće pomoću sapuna i detergenata

Micele s dvostrukim slojem:

Emulzije i emulgatori

koloidni sustavi – smjese dviju tekućina koje se ne miješaju:

• nestabilne
• stabiliziraju se dodatkom emulgatora

Emulgatori:

• sredstva koja stabiliziraju emulzije
• stvaraju tanki sloj adsorbiranih molekula na površinama dispergirane faze
• amfipatske molekule
• na granici dviju tekućina
• polarni dio molekule usmjeren je prema polarnoj tekućini (vodi)
• nepolarni dio molekule usmjeren prema nepolarnoj tekućini (ulju)
• smanjuju površinsku napetost na granici dviju faza
• važni u proizvodnji lijekova, prehrambenoj industriji i u kozmetičkim proizvodima

Prikaz stabilne i nestabilne emulzije.

Odvajanje čestica koloidnih sustava

Elektroforeza

• nabijene se koloidne čestice gibaju u električnom polju prema suprotno nabijenoj elektrodi uređaja
• pozitivne čestice gibaju se prema negativnoj elektrodi, a negativne čestice prema pozitivnoj elektrodi

Brzina putovanja koloidnih čestica u električnom polju ovisi o:

• veličini čestice (veće se čestice kreću sporije)
• naboju čestice (čestice većeg naboja kreću se brže)
• jakosti električnog polja (što je električno polje jače, brzina kretanja je veća)

Izoelektrična točka (engl. isolectric point)

• stanje površine u kojem se čestice ne gibaju u električnom polju
• najčešće se poklapa s točkom nul-naboja
• ovisi o sastavu međupovršine (sastav međupovršine ovisi o pH-vrijednosti i koncentraciji iona u otopini koja okružuje koloidne čestice)

Dijaliza

• postupak odvajanja koloidnih čestica iz suspenzije s pomoću polupropusne membrane
• ioni i manje molekule prolaze difuzijom iz područja veće koncentracije u područje manje koncentracije

Sedimentacija