分散とは、ある成分の小さな粒子が別の成分に分散している組み合わせを表す化学用語です。一般に、溶液中の粒子は分子またはイオンのサイズです。コロイド中のものは大きいですが、小さすぎて通常の顕微鏡では見ることができません。懸濁液中のものは、顕微鏡下で、または肉眼で見ることによって見ることができます.乳濁液の典型的な例は牛乳です。これは、2 つの液体が相溶しない別の液体への一種の分散です。機械的分散、電気的分散、解膠、超音波はすべて分散方法です。
分散の意味とその種類
分散とは、凝集した粒子が互いに分離し（液体中の固体分散の場合）、液体分散媒体の内面と分散粒子の表面との間に新しい界面が形成されることです。溶液とコロイドから懸濁液を識別するのは比較的簡単ですが、媒質中に散在する粒子は人間の目で検出するには小さすぎるため、コロイドから溶液を分離するのはより困難な場合があります。したがって、代わりにチンダル効果を使用して、溶液とコロイドを区別します。
懸濁液、コロイド、または溶液は、分散のタイプです。
- 溶液とは、分散した粒子が長時間放置されても沈降しない均一な混合物です。
- コロイドは、分散粒子が少なくとも一方向で約 1 nm から 1 m の直径を有する、またはそのスケールの距離でシステムの不連続性が観察される不均一な混合物です。
- 媒質中の懸濁液は、より大きな粒子の不均一な分散です。溶液やコロイドとは異なり、懸濁粒子は長時間放置すると混合物から沈降します。
分散方法
大きなサイズの粒子は、これらのプロセスで適切な機械的手法を使用して、分散相でコロイド サイズに分解されます。得られた不安定な溶液は、適切な安定剤を添加することによって安定化されます。以下の方法のいずれかを使用して、目的の分散を実現できます。
機械的分散
- この手順では、材料を最初に粗い粒子に粉砕します。
- その後、分散媒と混合して懸濁液を作ります。
- その後、コロイドミルを使用して懸濁液を粉砕します。
- ほとんど接触している 2 つの金属ディスクで構成され、毎分約 7000 回転の高速で反対方向に回転します
- ミルのディスク間の間隔は、粗い懸濁液が高速で剪断され、コロイド粒子が生成されるように設定されています。
- この方法では、日常生活で使用される黒インク、絵の具、ワニス、染料などのコロイド溶液が得られます。
電気分散 (ブレディッグアーク法)
- プラチナ、銀、銅、金のゾルはすべてこの方法で作られています。
- 2 つの電極を水などの分散媒体に浸し、金属をゾルとして生成します。
- 分散媒を冷たく保つために、氷を使用します。
- 電極間で電気アークが発生します。
- コロイド溶液は、このプロセスで発生する膨大な熱によって生成されます。
- コロイド溶液を安定させるために、少量の KOH が添加されます。
ペプチゼーション
- ペプチゼーションは、適切な電解質を加えることにより、新たに形成された沈殿物をコロイド状に変えることです
- ペプタイザーまたは安定化剤が電解質として使用されます。
- 電解質のイオンの吸着により、残留物の粒子によるペプチゼーションが発生します。
- ペプタイザーには、砂糖、ガム、ゼラチン、電解質などがあります。
- 振ると、イオンを含む水で水酸化第二鉄が生成されるため、コロイド状態になりやすくなります。
- 適切な分散媒を接触または加温することにより、高分子有機化合物をゾルから容易に抽出することができる。たとえば、ゼラチンまたはデンプンは水に溶解できますが、硝酸セルロースはエーテルまたはエタノールの組み合わせなどの有機溶媒に溶解できます。
- たとえば、Fe(OH)3 ppt + FeCl3。 Fe(OH)3 では、Fe+++ が吸収されてコロイドを形成します。
超音波
- このアプローチでは、円形の水晶振動子を 2 つの電極に取り付けて、高周波電流を円形の水晶振動子に流します。
- 音波 (> 20 kHz の周波数) は、ある相の粒子を別の種類の連続相に分散させるのに役立ちます。
- 水晶に交流電流を流すと、このアプローチを使用して低融点合金ゾルと水銀ゾルが生成されます。
結論
分散液には構造がありません。粒子 (エマルジョンの場合は液滴) は、液体または固体マトリックス (「分散媒体」) に統計的に分布していると考えられています。コロイド寸法のコロイド粒子を生成し、それらを分散媒体全体に分散させてコロイド系を作成します。より大きな粒子を分解する分散手順は、コロイド粒子を開発するために使用されます。たとえば、塗料顔料は、特定のミルで大きな粒子を粉砕して分散させることによって作られます。化学分散剤は、流出の影響を軽減し、油粒子の崩壊を促進するために油流出に使用されます。油処理剤は、海面の油の大きなプールを水中に散らばる小さな液滴に分解し、水中の全体的な油濃度を低下させ、海洋生物や沿岸種へのさらなる汚染や損害を防ぎます。
