壊れたコロイド:不安定化のプロセス
コロイドは混合物であり、1つの物質が別の物質全体に均等に分散され、粒子サイズは1 nmから1000 nmの範囲です。これらの粒子は懸濁するのに十分なほど小さく、光を散らして十分に大きく、コロイドに特徴的な曇りの外観を与えます。
コロイドを破るには、システムを不安定にし、分散した粒子が一緒に凝集し、連続相から分離されます。 このプロセスは凝固と呼ばれます または凝集 、結果の粒子サイズに応じて:
* 凝固: 分散した粒子が一緒になって密な塊を形成し、しばしば降水につながります。これには通常、不可逆的な集約が含まれます 粒子の。
* 凝集: 分散粒子は、 flocs と呼ばれるより大きくゆるいクラスターを形成します 、連続段階でまだ懸濁されています。これには、多くの場合、可逆的集約が含まれます 粒子の。
ここにコロイドを破壊する主な方法があります:
1。電解質の添加:
* メカニズム: 電解質はシステムにイオンを加え、分散粒子の電荷を中和し、静電反発を減らし、凝集を促進します。
* 例: 牛乳溶液に塩を加えると、乳タンパク質が一緒に凝集して沈殿します。
2。加熱:
* メカニズム: 加熱は、分散粒子の運動エネルギーを増加させ、衝突と凝集の増加につながる可能性があります。また、連続相の粘度を変化させ、ブラウン運動の安定化効果を低下させる可能性があります。
* 例: ゼラチン溶液を加熱すると、分散粒子が凝集するにつれてゼラチンが固化する可能性があります。
3。反対に帯電したコロイドの追加:
* メカニズム: 反対に充電されたコロイドは、互いの充電を中和し、集約につながります。
* 例: 正に帯電したコロイド溶液を負に帯電したコロイド溶液と混合すると、降水が発生する可能性があります。
4。ポリマーの添加:
* メカニズム: 特定のポリマーは、分散した粒子に吸着し、それらを一緒に橋渡しし、凝集を促進することができます。
* 例: 吸水液に凝集性ポリマーを追加すると、懸濁した固形物を除去するのに役立ちます。
5。機械的方法:
* メカニズム: ろ過や遠心分離などのコロイドに力をかけると、分散粒子を連続相から分離できます。
* 例: 微細な膜を介してコロイドをろ過すると、分散粒子を除去できます。
コロイドの不安定化に影響する要因:
* 粒子のサイズと電荷: より高い電荷を持つ小さな粒子は、不安定にするのが困難です。
* 分散相の濃度: より高い濃度は不安定化を起こしやすいです。
* 温度: 温度は、凝集の速度論に大きな影響を与える可能性があります。
* 安定化剤の存在: 界面活性剤、ポリマー、またはその他の安定化剤は不安定化を妨げる可能性があります。
コロイドの不安定化の応用:
* 水処理: 汚染物質を水から除去します。
* 食品加工: 乳タンパク質の分離、ジュースの明確化。
* 産業プロセス: 塗料、インク、接着剤を作る。
* 薬: ドラッグデリバリーシステム。
要約すると、コロイドを破るには、システムを安定させる力を克服し、分散相の凝集と分離につながる必要があります。方法の選択は、特定のコロイドと望ましい結果に依存します。