KOLOIDI

pravi rastvori

suspenzija

od do manje od

veće od

< 1 nm

> 100 nm

KOLOIDI

Tomas Grem je dao ime rastvorima kod kojih je primetio da:

Čestice dispergovane faze sporo difunduju. Čestice dispergovane faze ne prolaze kroz polupropustljivu membranu. Ne kristališu taloženjem iz rastvora.

KOLOIDI

Koloidi se sastoje iz disperznog sredstva i dispergovane supstance u bilo kom agregatnom stanju.

Sistemi koji odgovaraju koloidnom stepenu disperzije zovu se i SOL.

Veličina čestica dispergovane supstance u koloidnim sistemima je od 1 do 100 nm.

KOLOIDI

DIS

PER

ZNO

SR

EDST

VO

GA

S

TEČNOST

MAGLA, SPREJEVI DIM, SMOG

TEČ

NO

ST

TEČNE PENE

EMULZIJE

KOLOIDNI RASTVORI, FINE SUSPENZIJE

ČVRSTO GAS

ČV

RST

O

ČVRSTA PENA, POROZNA TELA ČVRSTE EMULZIJE

ČVRSTI SOLOVI

Primeri koloidnih sistema

DISPERGOVANA FAZA

KOLOIDI

DOBIJANJE DISPERZOIDA

- mehaničkim silama -hemijskim reakcijama (u medijujum koji je nerstvarač za proizvod)

- dodatkom nerastvrača (smanjenjem rastvorljivosti)

USITNJAVANJEM (DISPERGOVANJEM)

Koloidne čestice

Materijal u masi

Prah Atomi Klaster

- peptizacija

UKRUPNJAVANJEM (KONDENZACIJOM)

- Koloidni sistemi kod kojih dispergovana faza nije rastvorljiva u datom medijumu

FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3(s) + 3HCl

CuSO4 + Na2S = CuS(s) + Na2SO4

KOLOIDI

PODELA KOLOIDA PREMA VRSTI INTERAKCIJE KOLOIDNE ČESTICE I DISPERZIONOG MEDIJUMA

LIOFILINI

LIOFOBNI

Koloidini sistemi kod kojih nema interakcije između čestica i disperznog sredstva

Koloidini sistemi kod kojih postoje privlačne interakcije između koloidnih čestica i disperznog stedstva.

Ako je medijum voda HIDROFOBNI

Ako je medijum voda HIDROFILNI

KOLOIDI

STRUKTURA KOLOIDNE ČESTICE HIDROFOBNOG KOLOIDA

Jezgro koloidne čestice

Dvojni električni sloj Adsorpcioni sloj

Difuzioni sloj

Vrsta jona u adsorpcionom sloju određuje naelektrisanje koloidne čestice.

Primeri: - pozitivne koloidne čestice su hidroksidi metala,... - negativne koloidne čestice su sulfidi metala, metali (Au, Ag),...

Fe(OH)3 sol je pozitivan CuS sol je negativan

KOLOIDI

RASTVORI MAKROMOLEKULA

Pored disperzoida postoje i makromolekuli i micelarni koloidi.

Liofilni koloidi kod kojih je veličina molekula takva da u rastvoru ima veličinu koloidne čestice.

Makromolekuli – molekuli velike molarne mase koji se sastoje od velikog broja atoma međusobno povezanih kovalentnim vezama.

n CH2=CH2 –(CH2 – CH2)n–

eten polietilen

Polietilen molarme mase 650000 g/mol

u koncentrovanom rastvoru 1·10–7m = 100 nm

dužina lanca 1·10–5 m = 1 m

KOLOIDI

MICELARNI KOLOIDI Molekul sa hidrofilnim i hidrofobnim delom

CH3-(CH2)11-OSO3– Na+

Cilindrične micele Bimolekulski paralelni slojevi

Hidrofilni deo

Promenom koncentracije

Površinski aktivne supstance

Polimeri koji imaju npr. hidrofilni i hidrofobni deo molekula – amfifilni molekuli

Hidrofobni deo

Pranje deterdžentom Prazna micela

voda

ulje

tkanina

KOLOIDI

SVOJSTVA KOLOIDA

VELIKI ODNOS POVRŠINA/ZAPREMINA

Ukupna površina

m = const.

6 cm2 60 000 000 cm2 60 cm2

1 mm 1 nm 1 cm Dužina stranice

Veliki uticaj površinskih pojava na sojstva.

KOLOIDI

SVOJSTVA KOLOIDA

BRAUNOVO KRETANJE

Kretanje cik-cak putanjom usled sudara čestica sa molekulima rastvarača.

Usled ovog kretanja koloidne čestice se ne talože pod dejstvom gravitacionih sila.

Brzina kretanja čestica zavisi od njihove veličine; manje čestice se brže kreću.

KOLOIDI

TINDALOV EFEKAT

OPTIČKA SVOJSTVA KOLOIDA

OPALESCENCIJA

Kod mutnih koloida – različita boja svetlosti posmatrana iz različitih pravaca.

Propuštena svetlost

Odbijena svetlost

Rasipanje svetlosti na površini koloidnih čestica koje postaju izvori svetlosti.

Rasipanje svetlosti različitih talasnih dužina.

KOLOIDI

KOAGULACIJA LIOFOBNIH KOLOIDA

Koagulacija je proces slepljivanja koloidnih čestica u veće agregate usled poremećaja stabilnosti koloidnog sistema.

Koagulati Al(OH)3, Fe(OH)3, Cu(OH)2

Do koagulacije može doći

Spontano – starenje koloida

Izazvana spoljašnji uticajima

KOLOIDI

Zagrevanjem se povećava kinetička energija češći sudari slepljivanje.

Izazvana spoljašnjim uticajima

Dodatkom elektrolita

Narušava se dvojni električni sloj.

Elektroliti koji sadrže višestruko naelektrisane jone imaju veću moć koagulacije (npr. SO4

2– je efikasniji od Cl–).

Mešanjem dva hidrofobna koloida različitog naelektrisanja.

Neutralizacija koloidnih čestica različitog naelektrisanja.

KOAGULACIJA LIOFOBNIH KOLOIDA

KOLOIDI

Hidrofilni koloidi su otporniji na dejstvo elektrolita.

Mogu imati ulogu zaštitnog koloida za sprečavanje uticaja elektrolita na hidrofobne koloide.

Hidrofobni koloid

Adsorbovani hidrofilni koloid

KOLOIDI

GEL

Koloidni sistem koji se sastoji iz trodimenzione mreže nastale kovalentnim povezivanjem ili međumolekulskim interakcijama.

Ima svojstva čvrstih tela i tečnosti.

Apsorbuje velike količine rastvarača (hidrogelovi i organogelovi).

Ima velike viskozitete.

Mogu biti povratni i nepovratni.