शुद्ध पदार्थ व्यावहारिक रूप से प्रकृति में नहीं पाए जाते हैं। मूल रूप से, उन्हें मिश्रण के रूप में प्रस्तुत किया जाता है जो सजातीय या विषम प्रणाली बनाने में सक्षम होते हैं।
सच्चे समाधान की विशेषताएं
सही समाधान एक प्रकार की फैलाव प्रणाली है जिसमें फैलाव माध्यम और फैलाव चरण के बीच अधिक ताकत होती है।
किसी भी रासायनिक पदार्थ से विभिन्न आकार के क्रिस्टल प्राप्त किए जा सकते हैं। किसी भी मामले में, उनके पास एक ही आंतरिक संरचना होगी: आयनिक या आणविक क्रिस्टल जाली।
विघटन
सोडियम क्लोराइड और चीनी के दानों को पानी में घोलने की प्रक्रिया में एक आयनिक और आणविक घोल बनता है। विखंडन की डिग्री के आधार पर, पदार्थ के रूप में हो सकता है:
- दृश्यमान मैक्रोस्कोपिक कण 0.2 मिमी से बड़े;
- 0.2 मिमी से कम आकार वाले सूक्ष्म कण, उन्हें केवल माइक्रोस्कोप से ही पकड़ा जा सकता है।
ट्रू और कोलाइडल समाधान के बीच अंतर होता हैविलेय का कण आकार है। सूक्ष्मदर्शी के नीचे अदृश्य क्रिस्टल को कोलाइडल कण कहा जाता है, और परिणामी अवस्था को कोलाइडल समाधान कहा जाता है।
समाधान चरण
कई मामलों में सच्चे समाधान हैंसजातीय प्रकार के खंडित (छितरी हुई) प्रणालियाँ। उनमें एक निरंतर निरंतर चरण होता है - एक फैलाव माध्यम, और एक निश्चित आकार और आकार (छितरी हुई अवस्था) के कुचले हुए कण। कोलाइडल समाधान वास्तविक प्रणालियों से कैसे भिन्न होते हैं?
मुख्य अंतर कण आकार में है। कोलाइडल-छितरी हुई प्रणालियों को विषम माना जाता है, क्योंकि प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में चरण सीमा का पता लगाना असंभव है।
सही समाधान - यह वह विकल्प है जब कोई पदार्थ वातावरण में आयनों या अणुओं के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। वे एकल-चरण सजातीय समाधानों से संबंधित हैं।
शिक्षा के लिए एक शर्त के रूप मेंफैलाव प्रणाली फैलाव माध्यम और छितरे हुए पदार्थ के पारस्परिक विघटन पर विचार करती है। उदाहरण के लिए, सोडियम क्लोराइड और सुक्रोज बेंजीन और मिट्टी के तेल में अघुलनशील हैं, इसलिए ऐसे विलायक में कोलाइडल घोल नहीं बनेगा।
फैलाव प्रणालियों का वर्गीकरण
फैलाव प्रणाली कैसे विभाजित हैं? सही समाधान, कोलाइडल सिस्टम कई तरह से भिन्न होते हैं।
माध्यम के एकत्रीकरण की स्थिति और छितरी हुई अवस्था के अनुसार छितरी हुई प्रणालियों का एक विभाजन होता है, उनके बीच बातचीत का गठन या अनुपस्थिति।
की विशेषताओं
कुछ मात्रात्मक होते हैंपदार्थ की फैलाव विशेषताएँ। सबसे पहले, फैलाव की डिग्री प्रतिष्ठित है। यह मान कण आकार का व्युत्क्रम है। यह एक सेंटीमीटर की दूरी पर एक पंक्ति में रखे जा सकने वाले कणों की संख्या को दर्शाता है।
मामले में जब सभी कणों का आकार समान होता है, तो एक मोनोडिस्पर्स सिस्टम बनता है। छितरी हुई अवस्था के असमान कणों के साथ, एक पॉलीडिस्पर्स सिस्टम बनता है।
किसी पदार्थ के फैलाव में वृद्धि के साथ, यह होता हैइंटरफेसियल सतह में होने वाली प्रक्रियाएं बढ़ जाती हैं। उदाहरण के लिए, छितरी हुई अवस्था की विशिष्ट सतह बढ़ जाती है, और दो चरणों के बीच इंटरफेस में माध्यम का भौतिक-रासायनिक प्रभाव बढ़ जाता है।
छितरी हुई प्रणालियों के वेरिएंट
जिस चरण में विलेय होगा, उसके आधार पर, फैलाव प्रणालियों के विभिन्न रूपों को प्रतिष्ठित किया जाता है।
एरोसोल छितरी हुई प्रणालियाँ हैं जिनमें परिक्षेपित माध्यम गैसीय रूप में प्रस्तुत किया जाता है। कोहरे एक तरल परिक्षेपित चरण वाले एरोसोल होते हैं। धुआँ और धूल ठोस परिक्षेपण चरण द्वारा बनते हैं।
फोम एक गैसीय पदार्थ के तरल में फैलाव है। फोम में तरल पदार्थ फिल्मों में पतित हो जाते हैं जो गैस के बुलबुले को अलग करते हैं।
इमल्शन बिखरी हुई प्रणालियाँ हैं, जहाँ एक तरल दूसरे की मात्रा में बिना घुले वितरित किया जाता है।
निलम्बन या निलम्बन निम्न-परिक्षेपण प्रणालियाँ हैं जिनमें ठोस कण द्रव में होते हैं। जलीय परिक्षेपण तंत्र में कोलाइडी विलयन या सॉल हाइड्रोसोल कहलाते हैं।
के बीच उपस्थिति (अनुपस्थिति) पर निर्भर करता हैछितरे हुए चरण के कण मुक्त-छितरी हुई या सुसंगत रूप से छितरी हुई प्रणालियों का उत्सर्जन करते हैं। पहले समूह में लियोसोल, एरोसोल, इमल्शन, सस्पेंशन शामिल हैं। ऐसी प्रणालियों में, कणों और छितरी हुई अवस्था के बीच कोई संपर्क नहीं होता है। वे गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में समाधान में स्वतंत्र रूप से चलते हैं।
एक छितरी हुई अवस्था के साथ कणों के संपर्क के मामले में एकजुट-फैलाने वाली प्रणालियां उत्पन्न होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप ग्रिड या ढांचे के रूप में संरचनाएं बनती हैं। ऐसे कोलाइडल सिस्टम को जैल कहा जाता है।
जमाना (जिलेटिनाइजेशन) की प्रक्रियामूल सॉल की स्थिरता में कमी के आधार पर, सोल के एक जेल में परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करता है। बंधुआ फैलाव प्रणालियों के उदाहरण निलंबन, इमल्शन, पाउडर, फोम हैं। उनमें कार्बनिक (ह्यूमस) पदार्थों और मिट्टी के खनिजों के संपर्क की प्रक्रिया में बनने वाली मिट्टी भी शामिल है।
केशिका-छितरी हुई प्रणालियाँ मर्मज्ञ केशिकाओं और छिद्रों के निरंतर द्रव्यमान द्वारा प्रतिष्ठित होती हैं। वे कपड़े, विभिन्न झिल्लियों, लकड़ी, गत्ता, कागज पर विचार करते हैं।
सही समाधान सजातीय प्रणाली हैं,दो घटकों से मिलकर। वे एकत्रीकरण के विभिन्न राज्य के सॉल्वैंट्स में मौजूद हो सकते हैं। एक विलायक अधिक मात्रा में लिया जाने वाला पदार्थ है। एक घटक जिसे अपर्याप्त मात्रा में लिया जाता है उसे विलेय माना जाता है।
समाधान की विशेषताएं
कठोर मिश्रधातु भी समाधान हैंजिसमें विभिन्न धातुएँ एक परिक्षिप्त माध्यम एवं घटक के रूप में कार्य करती हैं। व्यावहारिक दृष्टिकोण से, ऐसे तरल मिश्रण विशेष रुचि रखते हैं जिनमें तरल विलायक के रूप में कार्य करता है।
अनेक अकार्बनिक विलायकों में से जल विशेष रुचिकर है। लगभग हमेशा, एक सच्चा घोल तब बनता है जब किसी घुलनशील पदार्थ के कणों को पानी के साथ मिलाया जाता है।
कार्बनिक यौगिकों में, उत्कृष्टसॉल्वैंट्स निम्नलिखित पदार्थ हैं: इथेनॉल, मेथनॉल, बेंजीन, कार्बन टेट्राक्लोराइड, एसीटोन। विघटित घटक के अणुओं या आयनों की अराजक गति के कारण, समाधान में उनका आंशिक संक्रमण होता है, जिससे एक नई सजातीय प्रणाली बनती है।
पदार्थ समाधान बनाने की अपनी क्षमता में भिन्न होते हैं। कुछ को असीमित मात्रा में एक दूसरे के साथ मिलाया जा सकता है। इसका एक उदाहरण पानी में टेबल नमक के क्रिस्टल का घुलना है।
दृष्टिकोण से विघटन प्रक्रिया का सारआणविक गतिज सिद्धांत यह है कि विलायक में टेबल नमक क्रिस्टल जोड़ने के बाद, यह सोडियम धनायनों और क्लोरीन आयनों में अलग हो जाता है। आवेशित कण दोलनशील गति से गुजरते हैं, और विलायक के कणों के साथ टकराव से आयनों का विलायक (बंधन) में संक्रमण हो जाता है। धीरे-धीरे, अन्य कण इस प्रक्रिया में शामिल हो जाते हैं, सतह की परत नष्ट हो जाती है, और नमक का क्रिस्टल पानी में घुल जाता है। प्रसार किसी पदार्थ के कणों को विलायक की पूरी मात्रा में वितरित करने की अनुमति देता है।
सच्चे समाधान के प्रकार
एक सच्चा समाधान वह प्रणाली है जोकई प्रकारों में विभाजित किया गया है। विलायक के प्रकार के आधार पर ऐसी प्रणालियों का जलीय और गैर-जलीय में वर्गीकरण होता है। इन्हें घुले हुए पदार्थ के प्रकार के अनुसार क्षार, अम्ल और लवण में भी वर्गीकृत किया जाता है।
के अनुसार सत्य समाधान विभिन्न प्रकार के होते हैंविद्युत धारा से संबंध: गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स, इलेक्ट्रोलाइट्स। विलेय की सांद्रता के आधार पर, उन्हें पतला या सांद्रित किया जा सकता है।
थर्मोडायनामिक दृष्टिकोण से, कम आणविक भार वाले पदार्थों के वास्तविक समाधानों को वास्तविक और आदर्श में विभाजित किया जाता है।
ऐसे समाधान आयन-फैलाए गए, साथ ही आणविक-फैलाए गए सिस्टम भी हो सकते हैं।
समाधानों की संतृप्ति
कितने कणों पर निर्भर करता हैविलयन में जाता है, अतिसंतृप्त, असंतृप्त, संतृप्त विलयन होते हैं। समाधान एक तरल या ठोस सजातीय प्रणाली है जिसमें कई घटक होते हैं। ऐसी किसी भी प्रणाली में विलायक के साथ-साथ विलेय भी आवश्यक रूप से होता है। जब कुछ पदार्थ घुलते हैं तो ऊष्मा निकलती है।
एक समान प्रक्रिया समाधान सिद्धांत की पुष्टि करती है,जिसके अनुसार विघटन को एक भौतिक एवं रासायनिक प्रक्रिया माना जाता है। घुलनशीलता प्रक्रिया को तीन समूहों में विभाजित किया गया है। पहले में वे पदार्थ होते हैं जो 10 ग्राम प्रति 100 ग्राम विलायक की मात्रा में घुल सकते हैं; उन्हें अत्यधिक घुलनशील कहा जाता है।
यदि 100 ग्राम से कम घटक 100 ग्राम में घुलता है तो पदार्थों को थोड़ा घुलनशील माना जाता है, बाकी को अघुलनशील कहा जाता है।
निष्कर्ष
विभिन्न समुच्चय से युक्त प्रणालियाँस्थिति, कण आकार, सामान्य मानव जीवन के लिए आवश्यक हैं। सच्चे कोलाइडल समाधान, जिनकी ऊपर चर्चा की गई है, का उपयोग दवाएँ बनाने और खाद्य उत्पाद बनाने के लिए किया जाता है। विघटित पदार्थ की सांद्रता का अंदाजा लगाकर, आप रोजमर्रा की जिंदगी में विभिन्न उद्देश्यों के लिए स्वतंत्र रूप से आवश्यक समाधान तैयार कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, एथिल अल्कोहल या एसिटिक एसिड। घुलनशील पदार्थ और विलायक के एकत्रीकरण की स्थिति के आधार पर, परिणामी प्रणालियों में कुछ भौतिक और रासायनिक विशेषताएं होती हैं।