DISZPERGÁLT FÁZIS: JELLEMZŐK ÉS PÉLDÁK - KÉMIA - 2026

A diszpergált fázis kisebb arányban, szakaszos, és diszperzióban nagyon kicsi részecskék aggregátumaiból áll. Eközben a legbőségesebb és folyamatos fázist, amelyben a kolloid részecskék fekszenek, diszpergáló fázisnak nevezzük.

A diszperziókat a diszpergált fázist alkotó részecskék mérete szerint osztályozzuk, és háromféle diszperziót lehet megkülönböztetni: durva diszperziók, kolloid oldatok és valódi oldatok.

Forrás: Gabriel Bolívar

A fenti képen a lila részecskék hipotetikusan diszpergált fázisa látható. Ennek eredményeként egy ilyen diszperzióval töltött üveg nem fog átlátszóvá tenni a látható fényt; vagyis úgy fog kinézni, mint egy lila folyékony joghurt. A diszperziók típusa ezen részecskék méretétől függ.

Amikor nagyok (^10–7 m), durva diszperziókról beszélnek, és a gravitáció hatására képesek lesznek; kolloid oldatok, ha méretük ^10–9 és ^10–6 m között van, ami csak ultramikroszkóppal vagy elektronmikroszkóppal láthatóvá teszi őket; és valódi megoldások, ha méretük kisebb, mint ^10–9 m, képesek átmenni a membránokat.

Ezért a valódi megoldások mindazok, amelyek közismertek, mint például az ecet vagy a cukorvíz.

A diszpergált fázis jellemzői

A megoldások a diszperziók sajátos esetét képezik, mivel ezek nagy jelentőséggel bírnak az élőlények fizikokémia ismerete szempontjából. A legtöbb biológiai anyag, mind az intracelluláris, mind az extracelluláris, úgynevezett diszperziók formájában van.

Brown-mozgás és a Tyndall-hatás

A kolloid oldatok diszpergált fázisának részecskéi kis méretűek, ami megnehezíti a gravitáció által közvetített ülepedést. Ezenkívül a részecskék állandóan véletlenszerűen mozognak, ütköznek egymással, ami szintén megnehezíti számukra az ülepedést. Az ilyen típusú mozgást Brownnak hívják.

A diszpergált fázis részecskék viszonylag nagy mérete miatt a kolloid oldatok zavaros vagy akár átlátszatlan megjelenésűek. Ennek oka az, hogy a fény szétszórt, amikor áthalad a kolloidon, ezt a jelenséget Tyndall-effektusnak nevezik.

heterogenitás

A kolloid rendszerek nem homogén rendszerek, mivel a diszpergált fázist ^10–9 és ^10–6 m közötti átmérőjű részecskék alkotják. Eközben az oldatok részecskéi kisebbek, általában kevesebb, mint ^10–9 um.

A kolloid oldatok diszpergált fázisából származó részecskék átjuthatnak a szűrőpapíron és az agyagszűrőn. De nem juthatnak át olyan dialízismembránokon, mint a celofán, a kapilláris endotélium és a kolodion.

Bizonyos esetekben a diszpergált fázist alkotó részecskék fehérjék. Amikor a vizes fázisban vannak, a fehérjék összehajtogatnak, és a hidrofil részt kifelé hagyják, hogy nagyobb kölcsönhatásba lépjenek a vízzel, ion-dipolo erők vagy hidrogénkötések kialakulásával.

A fehérjék retikuláris rendszert képeznek a sejtek belsejében, képesek elválasztani a diszpergálószer egy részét. Ezenkívül a fehérjék felülete kis molekulák megkötését szolgálja, amely felületes elektromos töltést biztosít, amely korlátozza a fehérjemolekulák közötti kölcsönhatást, megakadályozva, hogy rögök alakuljanak ki, amelyek az ülepedést okozzák.

Stabilitás

A kolloidokat a diszpergált fázis és a diszpergáló fázis közötti vonzás szerint osztályozzuk. Ha a diszpergáló fázis folyékony, akkor a kolloid rendszereket szoloknak kell besorolni. Ezeket fel lehet osztani liofilre és liofóbra.

A liofil kolloidok valódi oldatokat képezhetnek és termodinamikailag stabilak. Másrészt a liofób kolloidok két fázist képezhetnek, mivel instabilok; de kinetikai szempontból stabil. Ez lehetővé teszi számukra, hogy hosszú ideig szétszórt állapotban maradjanak.

Példák

Mind a diszpergáló, mind a diszpergált fázis az anyag három fizikai állapotában fordulhat elő, azaz: szilárd, folyékony vagy gáz.

Általában a folyamatos vagy diszpergáló fázis folyékony állapotban van, de olyan kolloidok is megtalálhatók, amelyek alkotóelemei az anyag más aggregációs állapotában vannak.

A diszpergáló és a diszpergált fázis ezen fizikai állapotokban való kombinálásának lehetősége kilenc.

Mindegyiket néhány vonatkozó példával magyarázzuk.

Szilárd megoldások

Ha a diszpergáló fázis szilárd, akkor szilárd állapotban diszpergált fázissal kombinálhat úgynevezett szilárd oldatot.

Példák ezekre a kölcsönhatásokra: sok acélötvözet más fémekkel, néhány színes drágakő, megerősített gumi, porcelán és pigmentált műanyagok.

Szilárd emulziók

A szilárd állapotú diszpergáló fázis kombinálható egy folyékony diszpergált fázissal, úgynevezett szilárd emulziókat képezve. Ilyen kölcsönhatásokra példa: sajt, vaj és zselé.

Szilárd habok

A diszpergáló fázis szilárd anyagként kombinálható egy gáznemű diszpergált fázissal, amely úgynevezett szilárd habot képez. Példák ezekre a kölcsönhatásokra: szivacs, gumi, horzsakő és habgumi.

Napok és gélek

A folyékony diszpergáló fázis a szilárd állapotban diszpergált fázissal kombinálódik, és így szolokat és géleket képez. Példák ezekre a kölcsönhatásokra: magnézium-tej, festékek, sár és puding.

emulziók

A folyékony diszpergáló fázis kombinálódik a diszpergált fázissal is folyékony állapotban, úgynevezett emulziókat állítva elő. Példák ezekre a kölcsönhatásokra: tej, arckrém, salátaöntetek és majonéz.

Habok

A folyékony diszpergáló fázis kombinálódik a diszpergált fázissal gáz halmazállapotban, habot képezve. Példák ezekre a kölcsönhatásokra: borotvakrém, tejszínhab és sörhab.

Szilárd aeroszolok

A gáznemű diszpergáló fázis a szilárd állapotban diszpergált fázissal kombinálódik, és így ún. Szilárd aeroszolok alakulnak ki. Példák ezekre a kölcsönhatásokra: füst, vírusok, a levegőben lévő érrendszeri anyagok, az autó kipufogócsöveinek kibocsátott anyagok.

Folyékony aeroszolok

A gáznemű diszpergáló fázis kombinálható a folyékony diszpergált fázissal, az úgynevezett folyékony aeroszolok formájában. Ilyen kölcsönhatásokra példa: köd, köd és harmat.

Valódi megoldások

A gáznemű diszpergáló fázis kombinálható a gáznemű fázissal gáznemű állapotban, így gáznemű keverékeket képezve, amelyek valódi oldatok, és nem kolloid rendszerek. Példák ezekre a kölcsönhatásokra: a világításból származó levegő és gáz.

Irodalom

1. Whitten, Davis, Peck és Stanley. Kémia. (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
2. Toppr. (Sf). A kolloidok osztályozása. Helyreállítva: toppr.com
3. Jiménez Vargas, J és Macarulla. JM (1984). Élettani fizikokémia, hatodik kiadás. Editorial Interamericana.
4. Merriam-Webster. (2018). A diszpergált fázis orvosi meghatározása. Helyreállítva: merriam-webster.com
5. Madhusha. (2017. november 15.) Különbség a diszpergált fázis és a diszperziós közeg között. Helyreállítva: pediaa.com