สารบริสุทธิ์แทบไม่เคยพบในธรรมชาติ โดยทั่วไปจะนำเสนอในรูปแบบของสารผสมที่สามารถสร้างระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันหรือต่างกันได้
คุณสมบัติของโซลูชั่นที่แท้จริง
การแก้ปัญหาที่แท้จริงคือระบบที่กระจัดกระจายซึ่งมีความแข็งแกร่งมากกว่าระหว่างตัวกลางที่กระจายตัวและเฟสที่กระจายตัว
คริสตัลที่มีขนาดต่างกันสามารถหาได้จากสารเคมีใดๆ ไม่ว่าในกรณีใด พวกมันจะมีโครงสร้างภายในเหมือนกัน: ตาข่ายผลึกไอออนิกหรือโมเลกุล
ละลาย
ในกระบวนการละลายเมล็ดโซเดียมคลอไรด์และน้ำตาลในน้ำ จะเกิดสารละลายไอออนิกและโมเลกุลขึ้น สารสามารถอยู่ในรูปแบบ:
ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระดับของการกระจายตัว
- มองเห็นอนุภาคขนาดใหญ่กว่า 0.2 มม.
- กล้องจุลทรรศน์ขนาดเล็กกว่า 0.2 มม. สามารถจับได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์เท่านั้น
สารละลายจริงและคอลลอยด์มีขนาดอนุภาคของตัวถูกละลายต่างกัน ผลึกที่มองไม่เห็นภายใต้กล้องจุลทรรศน์จะเรียกว่าอนุภาคคอลลอยด์ และสถานะที่ได้จะเรียกว่าสารละลายคอลลอยด์
ขั้นตอนการแก้ปัญหา
ในหลายกรณี สารละลายที่แท้จริงจะถูกบดขยี้ (กระจาย) ระบบที่เป็นเนื้อเดียวกัน ประกอบด้วยเฟสต่อเนื่องอย่างต่อเนื่อง - ตัวกลางกระจายตัว และอนุภาคที่บดแล้วที่มีรูปร่างและขนาดที่แน่นอน (เฟสกระจาย) สารละลายคอลลอยด์แตกต่างจากระบบจริงอย่างไร
ความแตกต่างที่สำคัญคือขนาดอนุภาค ระบบที่มีการกระจายตัวของคอลลอยด์ถือว่าแตกต่างกัน เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะตรวจจับขอบเขตเฟสในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง
วิธีแก้ปัญหาที่แท้จริง - นี่คือตัวเลือกเมื่อสารถูกนำเสนอในรูปของไอออนหรือโมเลกุลในสภาพแวดล้อม พวกเขาอ้างถึงวิธีแก้ปัญหาที่เป็นเนื้อเดียวกันเฟสเดียว
การละลายร่วมกันของตัวกลางในการกระจายตัวและสารที่กระจายตัวถือเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการก่อตัวของระบบกระจายตัว ตัวอย่างเช่น โซเดียมคลอไรด์และซูโครสไม่ละลายในน้ำมันเบนซินและน้ำมันก๊าด จึงไม่เกิดสารละลายคอลลอยด์ในตัวทำละลายดังกล่าว
การจำแนกประเภทระบบกระจัดกระจาย
ระบบกระจายถูกแบ่งอย่างไร? วิธีแก้ปัญหาที่แท้จริง ระบบคอลลอยด์แตกต่างกันในหลายๆ ด้าน
มีการแบ่งระบบแยกย้ายกันไปตามสถานะของการรวมตัวของตัวกลางและระยะการกระจัดกระจาย การก่อตัวหรือการไม่มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน
คุณสมบัติ
มีลักษณะเชิงปริมาณบางอย่างของการกระจายตัวของสาร ประการแรก ระดับของการกระจายตัวจะแตกต่างออกไป ค่านี้เป็นค่าส่วนกลับของขนาดอนุภาค เธอคือแสดงลักษณะจำนวนอนุภาคที่สามารถวางเรียงเป็นแถวได้ในระยะ 1 เซนติเมตร
ในกรณีที่อนุภาคทั้งหมดมีขนาดเท่ากัน ระบบ monodisperse จะเกิดขึ้น ด้วยอนุภาคที่ไม่เท่ากันของเฟสที่กระจายตัว ระบบโพลีดิสเพอร์จึงถูกสร้างขึ้น
ด้วยการแพร่กระจายของสารที่เพิ่มขึ้น กระบวนการที่เกิดขึ้นในพื้นผิวส่วนต่อประสานจะเพิ่มขึ้นในนั้น ตัวอย่างเช่น พื้นผิวจำเพาะของเฟสที่กระจัดกระจายเพิ่มขึ้น ผลกระทบทางเคมีกายภาพของตัวกลางที่ส่วนต่อประสานระหว่างสองเฟสจะเพิ่มขึ้น
ระบบกระจายตัวแบบต่างๆ
ขึ้นอยู่กับระยะของตัวถูกละลาย ระบบที่แยกย้ายกันไปจะแตกต่างกันออกไป
ละอองลอยเป็นระบบที่กระจายตัวซึ่งสื่อที่กระจายตัวถูกนำเสนอในรูปของก๊าซ หมอกเป็นละอองลอยที่มีเฟสกระจายตัวของของเหลว ควันและฝุ่นเกิดจากเฟสของแข็งที่กระจายตัว
โฟมคือสารที่กระจายตัวในของเหลวที่เป็นก๊าซ ของเหลวในโฟมเสื่อมสภาพเป็นฟิล์มที่แยกฟองแก๊ส
อิมัลชันเป็นระบบกระจายตัว โดยที่ของเหลวหนึ่งถูกกระจายไปทั่วปริมาตรของอีกตัวหนึ่งโดยไม่ละลายในนั้น
สารแขวนลอยหรือสารแขวนลอยเป็นระบบที่มีการกระจายตัวต่ำซึ่งอนุภาคของแข็งอยู่ในของเหลว สารละลายคอลลอยด์หรือโซลที่อยู่ในระบบกระจายตัวในน้ำเรียกว่าไฮโดรซอล
ขึ้นอยู่กับการมีอยู่ (ไม่มี) ระหว่างอนุภาคของเฟสที่แยกย้ายกันไป ไปกลุ่มแรกรวมถึงไลโอซอล ละอองลอย อิมัลชัน สารแขวนลอย ในระบบดังกล่าว จะไม่มีการสัมผัสกันระหว่างอนุภาคกับเฟสที่กระจัดกระจาย พวกมันเคลื่อนที่อย่างอิสระในสารละลายภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง
ระบบกระจายตัวแบบเหนียวแน่นเกิดขึ้นในกรณีที่สัมผัสกับอนุภาคที่มีเฟสกระจัดกระจายซึ่งเป็นผลมาจากโครงสร้างที่ก่อตัวในรูปแบบของกริดหรือเฟรมเวิร์ก ระบบคอลลอยด์ดังกล่าวเรียกว่าเจล
กระบวนการเจลาติไนซ์ (gelatinization) คือการเปลี่ยนโซลให้เป็นเจล โดยพิจารณาจากความเสถียรที่ลดลงของโซลดั้งเดิม ตัวอย่างของระบบการกระจายตัวที่ถูกผูกมัด ได้แก่ สารแขวนลอย อิมัลชัน ผง โฟม พวกเขายังรวมถึงดินที่เกิดขึ้นในกระบวนการปฏิสัมพันธ์ของสารอินทรีย์ (ฮิวมัส) และแร่ธาตุในดิน
ระบบกระจายของเส้นเลือดฝอยมีความโดดเด่นด้วยมวลของเส้นเลือดฝอยและรูพรุนที่เจาะทะลุอย่างต่อเนื่อง ถือว่าเป็นผ้า เยื่อต่างๆ ไม้ กระดาษแข็ง กระดาษ
การแก้ปัญหาที่แท้จริงคือระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งประกอบด้วยสององค์ประกอบ พวกมันสามารถมีอยู่ในตัวทำละลายที่มีสถานะการรวมกลุ่มต่างกัน ตัวทำละลายคือสารที่ได้รับในปริมาณที่มากเกินไป ส่วนประกอบที่ถ่ายในปริมาณที่ไม่เพียงพอถือเป็นตัวละลาย
คุณสมบัติของโซลูชั่น
ฮาร์ดอัลลอยด์ยังเป็นสารละลายที่โลหะต่างๆ ทำหน้าที่เป็นตัวกลางและส่วนประกอบที่กระจายตัว จากมุมมองเชิงปฏิบัติ สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือของผสมของเหลวที่ของเหลวทำหน้าที่เป็นตัวทำละลาย
จากอนินทรีย์มากมายตัวทำละลายที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือน้ำ เกือบทุกครั้ง สารละลายที่แท้จริงจะเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคของตัวถูกละลายถูกผสมกับน้ำ
ในบรรดาสารประกอบอินทรีย์ สารต่อไปนี้เป็นตัวทำละลายที่ดีเยี่ยม: เอทานอล เมทานอล เบนซีน คาร์บอนเตตระคลอไรด์ อะซิโตน เนื่องจากการเคลื่อนที่ของโมเลกุลหรือไอออนของส่วนประกอบที่ละลายอย่างไม่เป็นระเบียบ พวกมันจึงผ่านเข้าไปในสารละลายบางส่วน ทำให้เกิดระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันใหม่
สารมีความสามารถในการสร้างสารละลายต่างกัน บางชนิดสามารถผสมกันได้ไม่จำกัดจำนวน ตัวอย่างคือการละลายของผลึกเกลือในน้ำ
สาระสำคัญของกระบวนการละลายจากมุมมองของทฤษฎีจลนพลศาสตร์ระดับโมเลกุลคือหลังจากนำผลึกโซเดียมคลอไรด์เข้าไปในตัวทำละลาย จะแยกตัวออกเป็นโซเดียมไอออนบวกและคลอรีนแอนไอออน อนุภาคที่มีประจุจะสั่น การชนกับอนุภาคของตัวทำละลายเองทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของไอออนในตัวทำละลาย (การจับ) อนุภาคอื่น ๆ เชื่อมต่อกับกระบวนการทีละน้อย ชั้นผิวถูกทำลาย ผลึกเกลือละลายในน้ำ การแพร่กระจายทำให้สามารถกระจายอนุภาคของสารได้ตลอดปริมาตรของตัวทำละลาย
ประเภทของการแก้ปัญหาที่แท้จริง
ทรูโซลูชั่นคือระบบที่แบ่งเป็นหลายประเภท มีการจำแนกประเภทของระบบดังกล่าวเป็นน้ำและไม่ใช่น้ำตามชนิดของตัวทำละลาย พวกเขายังจำแนกตามตัวแปรที่ถูกละลายเป็นด่าง กรด เกลือ
กินสารละลายจริงประเภทต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับกระแสไฟฟ้า: ไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรไลต์ ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของตัวถูกละลาย พวกมันสามารถเจือจางหรือทำให้เข้มข้นได้
วิธีแก้ปัญหาที่แท้จริงของสารโมเลกุลต่ำจากมุมมองทางอุณหพลศาสตร์แบ่งออกเป็นของจริงและในอุดมคติ
สารละลายดังกล่าวสามารถกระจายไอออนได้ เช่นเดียวกับระบบที่กระจายโมเลกุลได้
ความอิ่มตัวของสารละลาย
ขึ้นอยู่กับจำนวนอนุภาคที่เข้าไปในสารละลาย มีสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด ไม่อิ่มตัว และอิ่มตัว สารละลายคือระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันของเหลวหรือของแข็ง ซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบหลายอย่าง ในระบบดังกล่าว จำเป็นต้องมีตัวทำละลายเช่นเดียวกับตัวถูกละลาย เมื่อสารบางชนิดละลาย ความร้อนก็จะออกมา
กระบวนการดังกล่าวยืนยันทฤษฎีการแก้ปัญหา โดยพิจารณาจากการละลายเป็นกระบวนการทางกายภาพและเคมี มีการแบ่งกระบวนการละลายออกเป็นสามกลุ่ม อย่างแรกคือสารที่สามารถละลายได้ในปริมาณ 10 กรัมในตัวทำละลาย 100 กรัมเรียกว่าละลายได้สูง
สารจะถือว่าละลายได้เพียงเล็กน้อยถ้าละลายน้อยกว่า 10 กรัมในส่วนประกอบ 100 กรัม ส่วนที่เหลือจะเรียกว่าไม่ละลายน้ำ
สรุป
ระบบที่ประกอบด้วยอนุภาคของสถานะการรวมตัวที่แตกต่างกัน ขนาดอนุภาค มีความจำเป็นสำหรับชีวิตมนุษย์ปกติ จริงอยู่ สารละลายคอลลอยด์ที่กล่าวถึงข้างต้น ถูกนำมาใช้เพื่อการผลิตยา การผลิตอาหาร เมื่อทราบความเข้มข้นของตัวถูกละลาย คุณสามารถเตรียมสารละลายที่จำเป็น เช่น เอทิลแอลกอฮอล์หรือกรดอะซิติก อย่างอิสระเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ในชีวิตประจำวัน ขึ้นอยู่กับสถานะของการรวมตัวของตัวถูกละลายและตัวทำละลาย ระบบที่ได้จะมีลักษณะทางกายภาพและทางเคมีบางอย่าง
