1. Disperzni sustavi Sustavi u kojima je jedna ili više supstanca u većoj ili manjoj mjeri usitnjena i ravnomjerno raspoređena u okružujućoj sredini, su disperzni sustavi. Faza Faza od koje su čestice sustava izgrađene je disperzna faza, a faza u kojoj su čestice raspoređene je disperzno sredstvo.Disperzni sredstvo.Disperzni sustavi su eterogeni jer između čestica disperzne faze i disperznog sredstva postoji grnična površina sa određenom slo!odnom energijom. Stepen usitnjenosti disperzne faze ili stepen disperznosti je o!rnuto razmjeran veličini čestica. "avisno od veličini čestica disperzni sustavi se dijele na mikroeterogene mikroeterogene ili gru!o disperzne sustave, ultramikroeterogene ili koloidne sustave i molekulsko molekulsko ili ionsko disperzne sustave ili prave rastvore. # gru!o disperzne sustave sustave spadaju suspenzije i emulzije čija je veličina čestica prosječno veća od $%&' ($%%mm) . # koloidnim rastvorima prosječna veličina čestica je između $% &* i $%&' m ($&$%%nm). +rave otopine su omogeni i veličina čestica odgovara veličini molekula i iona. Tablica 3.
ipovi disperzni sustava sustava prema agregatnom stanju stanju disperzne faze i disperznog sredstva sredstva
Druga klasi-kacija disperzni sustava se zasniva na agregatnom stanju disperzne faze i disperzne sredine. ako ako su moguće sve kom!inacije kom!inacije različiti agregatni stanja disperzne faze i diperzne sredine kao što je prikazano u ta!lici . /d eterogeni disperzni sustava najveći značaj imaju koloidni sustavi.
Koloidni sustavi +rva proučavanja koloidni sustava se vezuju za .0raama, $12$), iako su koloidni koloidni rastvori zlata i silicijumove kiseline !ili poznati još mnogo ranije. Sam naziv koloidi (grčki3 slični tutkalu) . 0raam je prvi put dao supstancama supstancama čije otopine otopine difundiraju veoma sporo sporo kroz kroz mem!ranu od pergamenta. Supstancije čije otopine !rzo difundiraju kroz istu mem!ranu nazvao je kristaloidima je one kristaliziraju. 4oloidi 4oloidi su dvofazni sustavi u kojima je jedna faza disperzirana u drugoj. 0lavna oso!ina koloidni sustava je veličina čestica koja je , kao šo je spomenuto, o!ično u o!lasti od $% &' do $%&5 cm ($&$%%nm) , odnosno ispod o!lasti vidljivosti optičkim mikroskopom, mikroskopom, a iznad vidljivosti elektronskim mikroskopom. +rema veličini čestica koloidni sustavi se nalaze između pravi otopina i gru!o disperzni suspenzija i emulzija ,jer je stupanj disperzije kod koloidni sustava sustava manji nego u pravim otopinama, ali veći nego u suspenzijama i emulzijama. Dok su prave otopine jednofazni sustavi gdje su otopljene čestice molekulski dimenzija kao i molekuli otapala, dotle su čestice koloidni sustava agregati velikog !roja atoma i molekula između koji ne postoje sile kemijske kemijske prirode.6 otopine makromolekula makromolekula pokazuju svojstva koloidni sustava , iako su čestice koje su raspoređene u disperznom sredstvu pojedinačni , ali ogromni molekuli. #z postizanje odgovarajućeg stupnja disperzije mnoge supstance se mogu javiti pri odgovarajućim uvjetima u koloidnom stanju. +ojave na granici faza, odnosno na graničnoj površini između disperzne faze i disperznog sredstva određuju oso!ine i ponašanje koloidni sustava. 7aime z!og velikog stupnja disperznosti odnosno
velikog odnosa površine čestice prema njenoj zapremini, postoji znatno nezasićeno polje sila i velika slo!odna površinska energija usljed čega dolazi do znatne adsorpcije na površini koloidni čestica. 8dsorpcijom iona čestica postaje naelektrizirana, što je jedan od glavni uzroka sta!ilnosti koloida. 4lasidikacija koloida se vrši prema oso!inama disperzne faze i disperznog sredstva. ako, ako se koloidi sastoje od čestica imi makromolekula makromolekula jednake veličine tada se oni nazivaju monodisperzni. # suprotnom, kada se koloid sastoji od čestica ili makromolekula različite veličine, tada je polidisperzan. akođer akođer važna važna klasi-kacija koloida koloida je prema o!liku o!liku koloidni čestica. čestica. ako ako čestice mogu mogu !iti trodimenzionalne trodimenzionalne kao sfere sfere (glo!ularni koloidi), koloidi), dvodimenzionalne kao -lmovi ili jednodimenzionalne, linearne (končasti (končasti , vlaknasti , -!rilarni koloidi). "!og razlike u o!liku čestica teško je porediti njiovu veličinu po dužini ili dijametru. ako cilindrične čestice mogu !iti sličnog dijametra di jametra kao o!ični molekuli, ali se od nji znatno razlijuju po dužini. 9estice tanke kao -lm mogu imati znatnu površinu, ali se od nji znatno razlikuju po dužini. 9estice tanke kao kao -lm mogu imati znatnu površinu , ali im de!ljina može odgovarati dimenzijama samo jednog o!ičnog molekula. /d o!lika koloidni čestica veoma zavise meaničke oso!ine ovi sustava.ako disperzije sferni čestica imaju malu viskoznost, dok koloidi sa izduženim česticama pokazju znatno veću viskoznost. :oja koju pokazju koloidne koloidne otopine zavisi također od veličine čestica. +ošto je valna dužina svjetlosti koju čestica a!sor!ira pri!ližno proporcionalna njenom polumjeru to će veće čestice propuštati svjetlost kraći valni dužina i !oja će se pomjerati prema plavom i lju!ičastom dijelu spektra. :oja koloidno otopina također zavisi od o!lika čestica. 4oloidne 4oloidne čestice razni supstanci mogu se razlikovati po svojoj sposo!nosti da adsor!iraju molekule disperzne sredine koja je tekuća. "avisno od ove oso!ine, koloidne otopine se mogu podijeliti na lio-lne (grč. 3 koji voli tekuće) koji koji privlače i vežu za svoju površinu otapala i liofo!ne ( koji ne voli tekuće ) koloide koji nemaju a-nitet prema disperznoj sredini. 8ko je disperzna sredinavoda koriste se termini idro-lan i idrofo!an zavisno od a-niteta koloidni čestica prema vodi. 8ko je disperzna sredina organsko otapalo, lio-lni koloid se naziva organo-lnim, a kolodii nastali solvatacijom čestica disperzne faze lipidima, nazivaju se lipo-lnim koloidima. ;akromolekuli ;akromolekuli molarni masa reda $%%%%, koji se sastoje od ogromnog !roja atoma kovalentno kovalentno vezani, pošto imaju dimenzije koje odgovaraju dimenzijama koloidni čestica, također pri otapanju grade lio-lne koloide. 9estice ovi koloida se često kemijski slične otapalu, na primjer sadrže &/< & /< ili neku drugu polarnu grupu koja omogućava stvaranje solvatnog omotača, najčešće preko vodikove
veze. /vde spadaju mnoge supstance kao sintetički polimeri, ali i !iopolimeri kao !jelančevine, nukleinske kiseline i polisaaridi. # ovu grupu spadaju i strukture više organizacije kao mem!rane, tkiva i vlakna. +ored toga molekuli sapuna i detardženata i drugi površinski aktivni supstanci, koji su mali u poređenju sa koloidnim česticama, mogu grupiranjem na stotine molekula da formiraju asocijate. formiranje micelarni koloida skoro je analogno monomolekulskim slojevima ulja na vodi. =iofo!ni koloidi su sustavi u kojima čestice disperzne faze nemaju a-nitet prema molekulama disperzne sredine. sredine. 7ji grade pri pr i određenom stupnju disperznosti, razne nerastvorne supstance kao metali (8u,8g, +t,>u.r@/, A/, ;o/, Si/@), sul-di (8s@S, S!@S, >uS,
Dijaliza i cijeđenje 6ako nije moguće napraviti oštru granicu između koloida i pravi otopina kao i koloida i suspenzija, koloidno stanje pokazuje izvjesne speci-čne oso!ine koje ga razikuju od ostali stanja. 4olodine 4olodine čestice ne prolaze
Brownovo kretanje i difuzija 4oloidne 4oloidne čestice posmatrane pod ultramikroskopom pokazuju neprekidno kretanje i disperznoj sredini./vo kretanje koje je prvi zapazio :roBn, posljedica je neprekidnog sudaranja koloidni čestica sa molekulima disperzne sredine koji se nalaze u stalnom kaotičnom kretanju. +retpostavljajući +retpostavljajući da koloidne čestice le!de u disperznom sredstvu kao molekuli molekuli plina ili prave otopine, +eren je na osnovu kinetičke teorije došao do izraza za sedimentacijsku ravnotežu koja da je visinsku raspodjelu raspodjelu koloidni koloidni čestica analogno raspodjeli molekula molekula plina u gravitacijskom polju. 6spravnost ove zakonitosti zakonitosti +eren je dokazao eksperimentalno pri čemu je istovremeno odredio i vrijednost 8vogadrovog !roja. 4ao rezultat :roBnovog kretanja, kaotičnog pravolinijskog pravolinijskog kretanja između sudara sa molekulama sredine, koloidne čestice pokazuju u određenom pravcu i za određeno vrijeme (C) srednji pomak (E @) iz koga se može odrediti koe-cijent difuzije koloidni čestica (D) 3 2
Δx D 2 τ =
=
RT N A 6 πηr
gdje je N A 8vogadrov !roj, koeficijent viskoznosti sredine, a r radijus koloidne čestice. 6z gornjeg izraza je jasno zašto koloidni rastvori difundiraju sporije od pravi pošto je koe-cijent dofuzije o!rnuto proporcionalan proporcionalan polumjeru čestica, koje su kod koloidni otopina za prosječno dva reda veličine veće od oni u pravoj otopini. 8ko se eksperimentalno odredi koe-cijent koe-cijent difuzije, D, tada se iz gornje jednadž!e može odrediti odrediti radijus koloidni koloidni čestica, ali također također i njiova molarna masa. oje moguće samo za čestice ili molekule sfernog o!lika kod koji je molarna masa data kao3
;G
4 πr
3
3 v sp
N A
gdje je vsp speci-čna zapremina koja je jednaka recipročnoj vrijednosti gustoće.
Optičke osobine
;ikroeterogenost ;ikroeterogenost koloidni otopina najjasnije dolazi do izražaja u njiovim optičkim oso!inama. 4oloidne 4oloidne čestice su suviše male da !i !ile vidljive pod o!ičnim mikroskopom, ali su dovoljno velike da rasipaju svijetlost usljed čega postaju vidljive u ultramikroskopu. ultramikroskopu. #koliko se koloidna otopina postavi u žižinu ravan mikroskopa i osvijetli jakim paralelnim snopom svijetlosti, normanim da optičku osu mikroskopa, mikroskopa, tada će se iz koloidne čestice vidjeti na tamnoj podlozi, z!og rasute svijetlosti koja koja dijelom ulazi vertikalno u mikroskop mikroskop.. 4od primjene ultramikroskopa, promatra se kretanje pojedinačni čestica. +ojava rasipanja svijetlosti koloidnim česticama naziva se indalovim efektom prema znanstveniku (H. Indall) koji je prvi zapazio ovu pojavu i ispitao je. 4od indalovog rasipanja svijetlosti dimenzije čestica su veće od valne dižine upadnog zračenja.
lektroforeza i elektroos!oza 4retanje naelektrizirani koloidni čestica, odnostno disperzne faze u odnosu na nepokretnu disperznu sredinu, pod djelovanjem električnog polja, naziva se elektroforeza. elektroforeza. 7a osnovu smjera kretanja koloidni čestica može se utvrditi znak njiova naelektriziranja. ako su solovi sumpora, metala, metalni sul-da, kiseli idroksida i kiseli !ojeni materija negativno naelektrizirani, a solovi metalni oksida i idroksida i !azni !ojeni materijala pozitivno naelektrizirani.
7aelektriziranje se javlja i kod neki lio-lni koloida.;eđutim koloida.;eđutim kod neki solova lio-lnog tipa, kao npr kod proteina, znak naelektriziranja zavisi od p< vrijednosti otopine. 6znad izvijesne vrijednosti p<, karakteristične za svaki sol, čestice su negativno naelektrizirane, a ispod ove p< vrijednosti su poitivne. +ri određenoj vrijednosti p< čestice su u izoelektričnom stanju i ne kreću se u električnom polju. 6zoelektrična točka u stvari o!uvaća određenu o!last p< vrijednosti. "a kazein iz mlijeka ova o!last je od J,$ J, $ do J,' a za emoglo!in je od J, do 5, . +ri elektroforezi se mjeri !rzina kojom se koloidne čestice kreću u električnom polju primjenom mikroskopski i ultramikroskopski metoda. 7iži dio # cijevi sadrži ispitivani sol, a preko njega se usipa čista disperzna sredina( manje gustoće), npr. voda i u nju se urone elektrode povezane sa izvorom jednosmjernog napona. 8ko je granica između sola i čistog otapala oštra, !rzina pomjeranja granice odgovara prosječnoj !rzini čestica. 8ko ova granica nije oštro vidljiva prijenjuje se pogodna metoda kojom se izaziva Kuoroscencija površine u ultralju!ičastoj svijetlosti. Sama pojava se tumači prisustvom dvojnog električnog sloja na graničnoj površini između disperzne faze i disperzne sredine. +rimjenom električnog polja dolazi do razdvajanja pozitivnog od negativnog dijela dvostrukog sloja i jezgre čestice zajedno sa adsorpcijskim slojem, koji sadrži ione o!a naelektriziranja, ali u nejednakim količinama, kreće kreće se zavisno od znaka i veličine ove razlike u određenom smijeru električnog polja, određenom !rzinom. /va !rzina je proporcionalna veličini L&potencijala dvojnog električnog sloja. Mazmatranjem svojnog električnog sloja kao kondenzatora, dolazi se do relacije za !rzinu kretanja u električnom polju3
uG
ζε E 4 πη
gdje je N&permitivnost (dielektrična konstanta) sredine , E & jačina električnog polja, a uOP predstavlja pokretljivost koloidni koloidni čestica. Pmpirijski je utvrđeno da se konstanta J u gornjoj jednadz!i koristi za čestice cilindričnog o!lika, a za sferne čestice uzima se vrijednost 5. ;jerenja su pokazala da je !rzina čestica različiti akvasolova pri jediničnoj jačini polja od @ do J E $%&J cmOs, tako da su L&potencijali od %,% do %,%2 ?. Plektroforeza Plektroforeza se pose!no primjenjuje kod analize prirodni koloidni smjesa kao što su proteini, polisaaridi i nukleinske kiseline. 7aime, kako kako različiti proteini imaju različite izoelektrične točke to će na istoj p< vrijednosti pokazivati različite pokretljivosti. Stoga je elektroforeza
pogodna za razdvajanje !iološki frakcija na čiste komponente. # specijalnim cijevima # o!lika, sna!djevenim elektrodama, se prati kretanje oštre granice između otopine makromolekula i pogodnog pufera primjenom specijalnog optičkog sustava(Qliren). ;etoda se zasniva na prelamanju svjetlosni zraka pri prolasku prolasku kroz sredinu promjenjivog indeksa prelamanja. +rimjenom ovakvog optičkog sredstva gradijent koncetracije(odnosno indeksa prelamanja) preslikava se na zastor i tamo na odgovarajući način detektira. Plektroforetska Plektroforetska šliren krivulja predstavlja zavisnost gradijenta indeksa prelamanja u funkciji od rastojanja u ćeliji. ;aksimumi na krivulji odgovaraju pojedinim komponentama iz otopine npr. npr. različitim proteinima iz krvne plazme, dok je površina ispod pika proporcionalna koncetraciji pojedine komponenete. komponenete. 6z ovi dijagrama se moze odrediti postotak sastava npr. npr. krvne plazme. +ogodnija metoda je zonska elektroforeza. elektroforeza. 7ajjednostavniji medij koji se koristi je -lter papir nakvašen puferskom otopinom. 9esto se koriste razni gelovi kao štirak , ili poliakrilamid pri gel elektroforezi. 8ko je električno polje primjenjeno u prisustvu pr isustvu porozne pregrade ili mem!rane tada će se tekućine(o!ično voda) kretati kroz pore pregrade. 8ko je mem!rana negativno naelektrizirana otapalo se kreće prema katodi./va pojava kretanja disperzne sredine u odnosu na disperznu fazu je elektroosmoza. "apremina "apremina tekućine, ?, koja se kreće u jedinici vremena proporcionalna proporcionalna je elektrokinetičkom elektrokinetičkom potencijalu, L, ispitivane disperzne sredine3
"#
εIζ ηκ
gdje je &viskoznost, N&+ermitivnost rastvora, 6&jačina struje, a R& elektronička provodnost rastvora. Plektroforeza Plektroforeza i elektroosmoza elektroosmoza su metode koje se koriste za ispitivanje koloidni sustava u koje spadaju i otopine makromolekula. makromolekula.
$io%lni i liofobni koloidi koloidi :itna klasi-kacija koloidni sustava zasnovana na različitom a-nitetu koloidni čestica prema molekulima molekulima otapala, je na lio-lne i liofo!ne koloidne. +ostoji +ostoji niz -zikalno kemijski oso!ina u kojima se ova dva tipa međuso!no razlikuju. ako su liofo!ni solovi veoma slični disperznoj sredini u vrijednostima površinskog napona i viskoznosti, čestice se lako vide pod ultramikroskopom, ultramikroskopom, u električnom polju se kreću u određenom smijeru. =ii-lni solovi imaju manji površinski
napon, a veću viskoznost od disperzne sredine, čestice se najčešće ne mogu vidjeti u ultramikroskopu, u električnom polju se čestice ili kreću u o!a smijera ili se ne kreću nikako. nikako. =iofo!ni koloidi imaju oso!inu da se njiove čestice lako spajaju u veće agregate pri dodatku male količine nekog nekog elektrolita. /vu pojavu smanjenja stupnja disperznosti koloida nazivamo Kokulacijom Kokulacijom ili koagulacijom. koagulacijom. "agrijavanjem ili lađenjem liofo!ni koloidi ireverzi!ilno prelaze u čvrste ostatke dok lio-lni daju polučvrste ostatke tzv. gelove koji se o!rnutom -zikalnom projenom mogu ponovo prevesti u koloidno stanje. =io-lni koloidi imaju znatno manju težinu k Kokulaciji z!og postojanja solvatnog omotača koji tre!a ili udaljiti ili oštetiti, dodatkom znatne količine elektrolita ili dodatkom organski otapala mješivi s vodom. Pfekt taloženja većim količinama elektrolita zasniva se na isoljavanju koje je ireverzi!ilno. 8ko lio-lni solovi imaju karakter amfoternom elektrolita, kao u slučaju proteina, tada je njiova sta!ilnost uslovljena ne samo solvatnim omotačem već i naelektriziranjem čestiica z!og čega njiova sta!ilnost veoma zavisi od p< vrijednosti.
&truktura liofobni' čestica 9estice liofo!ni koloida imaju pozitivno ili negativno naelektriziranje koje potiče od iona koji su adsor!irani na površine čestice, a usljed koga se čestice kreću u električnom polju u smjeru određenom njiovim naelektriziranjem, to one međuso!no djeluju od!ojnim silama što osigurava sta!ilnost koloidnog sustava. +rema micelarnoj micelarnoj teoriji svaki sol se stastoji od dva dijela, od micele i intermicelarne tekućine tekućine odnosno disperzne sredine. ;icele su elektroneutralne koloidne koloidne čestice koje se sastoje iz neutralnog dijela i dvojnog električnog sloja koji sačinjavaju ioni suprotnog naelektriziranja (ionogeni dio). +ri elektroforezi se ne kreće čitava micela jer je ona elektroneutralnam već samo njen dio sa adsor!iranom ionima, koji je naelektriziran i koji se naziva granulom. /snovni dio micele čini jezgra kristalne strukture, koji se sastoji od velikog !roja molekula, ili atoma(koji može iznositi i tisuću zavisno od stupnja disperznosti i veličine atoma ili molekula), a koji koji su nerastvorni u disperznoj sredini. +ošto +ošto je površina jezgra velika to je njegova slo!odna površinska energija velika i da !i koloidna čestica !ila sta!ilna slo!odna površinska energija se smanjuje adsor!iranjem iona iz otopine. 6z otopine se na površinu jezgre adsor!iraju ioni koji su višku, a zajednički su sa komponentama iz jezgre. /vo je u skladu sa prirodnom težnjom kristala k proširenju sopstvene prostorne rešetke. rešetke. 6oni adsor!irani na površini jezgre privlače iz otopine ione
suprotnog naelektriziranja sa kojima formiraju nepokretni adsorpioni sloj. /vako formirana čestica koja se sastoji iz jezgre i adsorpcionog sloja je granula. 7jeno naelektriziranje je određeno razikom u naelektiziranju iona koji su zajednički sa česticama jezgre i koji su adsor!irani na njegovoj površini i suprotno naelektrizirani iona koje iz otopine privlače adsor!irani ioni. 0ranula je okružena drugim dijelom iona suprotnog naelektriziranja od adsor!iranji iona koji privučeni elekrostatičkim silama difuzno okružuju površinu granule u vidu ionske atmosfere. atmosfere. /vo je difuzni dio micele koji je čini elektroneutralnom. Mazlika Mazlika u naelektriziranju miceme i granile čini elektokinetički ili zeta (L) &potencijal. Qto je veća de!ljina difuznog sloja koloidne čestice to je njen elektrokinetički potencijal veći i jače je elektrostatičko elektrostatičko od!ijanje čestica, koje koje su stoga sta!ilnije. +ri +ri smanjivanju de!ljine difuznom sloja, elektrokinetički potencijal opada i pri nestajanju difuznog sloja dimenzije micele i granule su identične, L&potencijal je jednak nuli i postiže se izoelektrično stanje. # ovom stanju nema elektrostatičkog elektrostatičkog od!ijanja između čestica, sustav je nesta!ilan i pri sudarima čestica dolazi do njiovog ukrupnjavanja i taloženja. ?ećina ?ećina elektrokinetičkog potencijala !itna je za elektrokinetičke elektrokinetičke procese kao što su elektroforeza i elektroosmoza. elektroosmoza. # zavisnosti od uvjeta do!ijanja sola, granula će !iti pozitivno ili negativno naelektrizirana. +ri formiranju sola 8g6 mješanjem raz!laženi otopina 8g7/ i 463
8g7/(a) T 46(a) &&&&U
8g6(s) T 47/ (a)
1. KOLOIDNE OTOPINE
Mazlikujemo Mazlikujemo omogene i eterogene tvari.
?elicina cestice disperzne
gru!o disperzni
U$%@nm
koloidno disperzni
$&$%@nm
molekulsko molekulsko disperzni
V$nm
Kako je molekulsko-disperzni sustav homogena smjesa ili otopina. to vidimo da je razlika između homogene i heterogene smjese, tj. između molekulsko disperznog i grubo disperznogsustava, disperznogsustava, samo u stupnju disperzije.Drugim riječima, između molekulsko disperznog i grubo disperznog sustava postoji kontinuiran prijelaz.Podijela na tri disperzna sustava ipak je potrebna, jer ta tri disperzna sustava imaju zbog razlicitog stupnja Disperzna Disperzno Primjer disperzije faza sredstvo disperzne faze različita svojstva. plinovita Plin $emogu!e e! prema vrsti "eku!ina Pjena disperzne faze i #vrsto %rak u poroznim mineralima disperznog sredstva postoje teku!a Plin &agla
čvrsta
"eku!ina
'mulzija
#vrsto
oda u maslacu
Plin
Dim
"eku!ina
Koloidno zlato u vodi
#vrsto
$atrij u $a(l modre boje
kombinacijekoloidno kombinacijekoloid no disperznih sustava prikazane na tablici
$ajče)!i koloidno disperzni disperzni sustav je onaj kojeg je voda disperzno disperzno sredstno i naziva se koloidnom otopinom ili solom.Dakle, veličina čestica disperzne faze koloidne otopine jest *-*+nm. %bog toga čestice ovih dimenzija nazivamo koloidnim česticama. Koloidne otopine otkrio je sredinom pro)log stolje!a engleski kemicar "./00&. 1n je opazio da neke tvari kao )to je tutkalo, 2elatina, bjeljanjak,)krob,tanin.silikatnakiselina bjeljanjak,)krob,tanin.silikatnakiselina i druge,mnogo druge,mnogo polaganije polaganije difundiraju u otovpini otovpini nego npr.)e!er npr.)e!er i ve!ina kiselina, baza i soli. 1sim toga raham je na)ao da te tvari, za razliku od ovih drugih, ne prolaze kroz opne vrlo finih pora, kakva je , npr. opna od pergamenta. pergamenta. $aime, ulije li se u vre!icu vre!icu od pergamenta, pergamenta, npr., npr., otopina silikatne kiseline i natrij klorida3dobivena zakiseljenjem otopine natrij-silikata kloridnom kiselinom4 i vre!ica se zatim stavi u posudu s teku!om vodom, ubrzo !e zaostati u vre!ici samo čista otopina silikatne kiseline."akvo kiseline."akvo odvajanje tvari pomocu opni vrlo finih pora nazvao je raham dijalizom a sam aparat dijalizatoro. dij alizatoro. raham je nadalje opazio da se te dvije vrste tvari razlikuju r azlikuju i po tome )to prve ne kristaliziraju, a druge redovito kristaliziraju.%bog toga je predlo2io da se tvari koje polagano difundiraju, difundiraju, ne dijaliziraju i ne kristaliziraju kristaliziraju nazovu koloidi3prema koloidi3prema grčkoj riječi kolla5tutkalo4, a tvari koje kristaliziraju kristaloidi. 6ako danas znamo da nije osnovno obilje2je koloida da nemaju kristalnu strukturu,ve! samo imaju odgovaraju!i stupanj disperzije, ipak se naziv koloid zadrzao za sve čestice dimenzija *-*+nm, odnosno za tvari velike molekulske mase."a mase."ako ko se neki koloidi sastoje od točno definiranih molekula, tj.određenog oblika i konstantne molekulske mase, a kristalna struktura im je potvđena ispitivanjem s rendgenskim zrakama 3npr., 3npr., bjelanjak jajeta ima relativnu molekulsku masu 78+++4.Daljnje je va2no svojstvo koloidnih otopina, po kojem se razlikuju od pravih otopina, da pokazuju farada9-t9ndallov efekt, tj. koloidne čestice rasipaju zraku svjetlosti u svim smjerovima. %bog toga se zraka svjetlosti, koja prolazi kroz koloidnu koloidnu otopinu, vidi kao kao difuzna svjetlost ako ako je promatramo sa strane . :akim mikroskopom vidi se rasipana svjetlost od svake pojedine koloidne čestice kao svijetla mrljica.Kako je stupanj razdjeljenja disperzne faze u koloidnoj otopini mnogo manji nego u pravoj otopini ili drugim riječima, koncetracija i onda je vrlo malena kada su takve koloidne otopine i vrlo koncetrirane.%bog toga su i svojstva koja su u vezi s koncetracijom kod koloidnih otopina mnogo manje izra2ena nego kod pravih otopina. %ato koloidne otopine pokazuju vrlo malen osmotski tlak kao i maleno povi)enje vreli)ta i sni2enje ledi)ta."o pak odgovara velikim molekulskim masama koloida3 jer je velika molekulska masa obrnuto proporcionalna tim veličinama4 koje se kra!u u redu veličine *+7-*+;. Povr)ina određene mase tvari vrlo naglo raste sa stupnjem disperzije, kako se to vidi iz podataka u tablici tablici . m4. Pomno2imo li napetost povr)ine s njenom povr)inom izra2enom u m , dobijemo povr)insku energiju energiju te tvari 3$ > m-* > m5$ > m5 :4. ?zmemo li da je napetost povr)ine reda veličinen *+ -* $=m, onda iz tabl. izlazi da je povr)inska povr)inska energija energija - -@ tvari koja je iz kugle radijusa *+ m razdijeljena na kuglice radijusa *+ m reda veličine *+8: 35*+-* $=m > *+7m5*+8 $m5*+8:4. Dakle, koloidno-disperzni sustav sadr2i prilično veliku povr)insku energiju.
/adijus kuglaste čestice 3r4
Aroj čestica 3$4 iste mase
?kupna povr)ina čestica 35$ > 7Br 4 m
m *+-
*
*,C > *+-8
*+-8
*+8
*,C > *+-*
*+-;
*+*
*,C > *+
*+-@
*+*
*,C > *+7
"ablica .
%bog toga bismo očekivali da su koloidne otopine nestabilne i da te2e da pređu oslobađanjem povr)inske povr)inske energije u stabilnije stanje s manjom povr)inom, tj. koloidne čestice mora bi se skupljati, koagulirati u sve ve!e čestice. &eđutim, koloidne otopine su stabilne, )to znači da je j e spontano koaguliranje koloidnih čestica zapriječeno protusilama, od kojih kojih su najva2nije električni električni naboj i ovoj ovoj molekula vode3ili kojeg drugog otapala4 oko koloidnih čestica. Aa) zbog ta dva različita stabiliziraju!a utjecaja razlikujemo i dvije vrste koloidaE hidrofobni koloidi, koji se ne obavijaju molekulama vode, i hidrofobni koloidi, koji su obavijeni molekulama vode 3ili op!enitije s obzirom na bilo kakvo otapalo Eliofobni i liofilni koloidi4.
