水蒸気が液体に変化することを凝縮と呼びます。結露は 2 つの方法で発生する可能性があります。空気が露点まで冷やされるか、水蒸気で飽和してその状態を維持できなくなります。凝縮は、2 つの分子が結合する反応であり、その反応によって水滴が失われます。また、蒸気を液体に変換するメカニズムから熱を除去する必要があります。コロイドの調製には、溶媒の変更、物理的状態の変更、過剰な冷却の使用、化学的手順の使用など、いくつかの凝縮方法があります。
結露の意味
物質の状態を気体から液体に変換することを凝縮と呼びます。蒸発の反対です。つまり、空気中の熱い水蒸気が冷たい鏡の表面に触れると、冷やされます。これにより、水蒸気が凝縮したり、気体から液体に変化したりしました。
さまざまな手法により、親液性および疎液性のコロイド溶液 (またはゾル) が作成されます。分子またはイオンを凝集させることにより、凝縮プロセスはコロイド粒子を生成します。粒子がコロイド サイズの範囲を超えてさらに広範囲に成長すると、液滴または沈殿物が形成され、コロイド系はなくなります。水分子が凝集してコロイドサイズの粒子を含むと、雲が形成されます。これらの水の粒子が十分に大きな液体の水滴または固体の水の結晶に変わると、空から雨、みぞれ、または雪として降ってきます。化学プロセスは、いくつかの凝縮手順で使用されます。
凝縮法（集計法）
分散相の小さな粒子は凝縮プロセスで結合され、大きなコロイド粒子が生成されます。これらの技術は、固体/液体の分散または懸濁液を作成するために使用されます。凝縮プロセスには、溶媒交換、物理的状態の変化、過度の冷却、および化学的アプローチの 3 つがあります。各メソッドの詳細は次のとおりです:
<オール>溶媒交換による
水への溶解度が限られているため、硫黄またはリンのアルコール溶液を水に注ぎ、コロイド状の硫黄またはリン溶液を生成します。実際の材料溶液は、溶質が不溶性であるが、溶媒は完全に混和性である別の溶媒に注がれます。溶媒を変更すると、溶質のコロイド溶液が生成されます。
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体調の変化による
水銀や硫黄などの特定の元素は、安定剤を含む冷水を通して蒸気をバイパスすることで、コロイド溶液にすることができます。
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大量の冷却により
コロイド氷溶液は、エーテルやクロロホルムなどの有機溶媒中で水溶液を凍結することによって作成できます。水分子が溶液中に保持できなくなると、混合してコロイド サイズの粒子を形成します。
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化学的方法
化学プロセスによっては、原子サイズまたはイオン サイズの小さな粒子が凝集して、より大きなコロイド粒子になることがあります。化学的手法の一部を以下に示します:
(i) 二重分解:硫化水素ガスの一定の流れを酸化砒素の冷たい溶液に流し、二重分解プロセスで硫化砒素ゾルを形成します。これは、ゾルの黄色がピーク強度に達するまで繰り返されます。
As2O3 + 3 H2S → As2S3(黄色) + 3 H2O
水素の流れを使用して、過剰な硫化水素を除去します
(ii) 酸化:酸素を塩酸塩溶液に通すと、コロイド状の塩素溶液が生成されます。
4HCL + O2 →2H2O + 2 Cl2
(iii) 還元:硝酸銀または塩化金の希薄溶液をタンニン酸またはホルムアルデヒドなどの有機還元剤で処理することにより、銀および金のゾルを作ることができます。
AgNO3 + タンニン酸 → Ag Sol
AuNO3 + タンニン酸 →Au Sol
(iv) 加水分解:Fe、Cr、Al、およびその他の水酸化物の塩の加水分解を使用して、コロイド溶液を作ることができます。希塩化第二鉄溶液を沸騰させると、コロイド状の水酸化第二鉄溶液が得られます。
FeCl3 + 3H2O →Fe(OH)3 (赤いゾル) + 3HCl
結露の応用
凝縮は、実験室および工業化学で使用される蒸留の基本的な部分です。
雲室では、結露は粒子飛跡を生成する重要なステップです。この状況では、衝突粒子によって生成されたイオンが核形成中心として機能し、蒸気が凝縮して目に見える「雲」の跡が残ります。
凝縮は、発電、水の淡水化、熱管理、冷凍、空調などの商用アプリケーションで使用されます。
結論
縮合手順には、核生成と成長が含まれ、分子単位の「構築」が伴います。これらの技術は、固体/液体の分散または懸濁液を作成するために使用されます。さまざまな化学的アプローチを使用して、親水性または疎液性のコロイド溶液を作成できます。コロイドを作成する最も一般的な 2 つの方法は、大きな粒子をコロイド サイズに縮小する方法と、小さな粒子 (分子など) を凝縮してコロイド粒子にする方法です。置換、加水分解、または酸化と還元などの化学プロセスは、通常、小さな粒子を凝縮してコロイドにするために使用されます。
