מה המצב הקולואידי של החומר? - כִּימִיָה - 2025

המצב הקולואידלי של החומר הוא המצב שיש לתערובת כאשר אחד האלמנטים שלו, במצב יציב, מפוזר במצב אחר שנמצא במצב נוזלי או גזי.

מסיבה זו, לעיתים קרובות מצוין כי תערובת נמצאת במצב קולואידלי או מתלה כאשר ישנם שני שלבים כימיים בתוכו בו זמנית. כאשר מערכת במצב קולואידי, היא נקראת קולואיד.

קולואיד מורכב משני שלבים, אלה מכונים השלב המפוזר ושלב הנוזלים. השלב המפוזר מתאים למוצק, המפוזר בחלקיקים קטנים מאוד (בין 1 לאלף ננומטר).

ואילו שלב הנוזלים, הידוע גם כמפזר, מורכב מנוזל או גז, שם מפוזרים החלקיקים המוצקים.

מצב קולואידי או קולואידי

קולואידים יוצרים לעיתים קרובות בלבול ביחס למצב בו הם נמצאים, הסיבה לכך היא שראיה חזותית הם בעלי מאפיינים של 2 מצבי חומר בו זמנית.

ג'לטין הוא דוגמא לקולואיד, בו חלקיקים מוצקים (קולגן) מפוזרים בנוזל (מים).

המילה קולואיד באה מהקולאס היוונית, שפירושה להיצמד, זאת מכיוון שקשה להפריד בין שני היסודות של הקולואיד.

מאפייני המצב הקולואידי

1- תנועה בראונית

התנגשות החלקיקים המוצקים במתלה מול מולקולות הנוזל או הגז, גורמת להם להציג תנועה לא סדירה ואקראית דרך נוזל השלב.

השפעה זו מכונה תנועה בראונית, וניתן לראות אותה בקלות אם אנו חושפים קולואיד גז מוצק לקרן אור, למשל כאשר אנו מאירים עמוד עשן או ערפל.

2- אפקט תסמונת

אם נעביר קרן אור דרך קולואיד, זה יהיה גלוי לעין. תופעה זו, המכונה אפקט התסמונת, מתרחשת מכיוון שחלקיקי השלב המפוזר מקפיצים אור לכל עבר, והופכים אותו לגלוי.

על ידי הפניית אור לייזר לכוס מיץ או ג'לטין, ניתן להעריך את אפקט התסמונת.

3 - דיאליזה

הדיאליזה מורכבת מהפרדת יסודות קטנים הנמצאים בנוזל באמצעות ממברנה, למעט חלקיקים קולואידים.

נכס זה, שאינו בלעדי לקולואידים, מאפשר להסיר זיהומים מקולואיד כדי לטהר אותו.

סיווג קולואידים

בהתאם למצב השלבים, ישנם 5 סוגים של קולואידים:

1 - תרסיס

מוצק או נוזל שפוזר בגז. ישנם אירוסולים מוצקים, כמו עשן או ערפל; ומרססים נוזליים, כמו קוטלי חרקים. כיום המילה תרסיס מוחלת על כל מוצר ריסוס, למשל דאודורנטים.

2- תחליב

נוזל אחד התפזר באחר. הנפוצים ביותר הם בדרך כלל מוצרי חלב, בהם שומן החלב מתפזר במים. לדוגמא, חמאה.

3 - קצף

גז מפוזר במוצק או בנוזל. כאשר הגז מתפזר למוצק הוא יוצר קצף "כבד" שיש לו בדרך כלל שימושים תעשייתיים, כמו חומרי איטום וקצף קלקר.

קצף נוזלי קליל יותר ומשמש לשימוש ביתי, למשל בקרם גילוח או קצפת.

4- ג'ל

נוזל מפוזר מוצק. כמו ג'לי, ג'לי וג'לי שיער.

5- שמש

מוצק מפוזר במוצק או בנוזל. הם מקבלים עקביות נוזלית והופכים להיות עבים יותר, כמו צבע ודיו.

הפניות

1. Paul C. Hiemenz, Raj Rajagopalan (2017) עקרונות הכימיה הקולואידית והשטחית, המהדורה השלישית, מתוקנים ומורחבים. ארצות הברית: CRC Press.
2. עורכי Encyclopædia Britannica «Colloid» ב: Britannica (2015) התאושש בשנת 2017 מ- britannica.com.
3. המחקר «קולואידים: הגדרה, סוגים ודוגמאות» ב: מחקר (2014) התאושש בשנת 2017 מ- study.com
4. אן מארי הלמנסטין «הגדרת הדוגמה וההשפעה של Tyndall» ב: ThoughtCo (2017) התאוששה בשנת 2017 מ- thoughtco.com.
5. סטיב שולר "אפקט התסמונת" ב- Science20 (2015) התאושש בשנת 2017 מ- science20.com.
6. BBc «תיאוריית החלקיקים הקינטיים ושינויי המצב» ב: BBC (2016) התאושש בשנת 2017 מ http://www.bbc.co.uk.
7. עבודות כימיה «טיהור קולואידים» בתוך: עבודות כימיה (2013) התאושש בשנת 2017 מ- chemistryworks.net.