Koloidālā ķīmija - zinātne, kas mācās metodesizkliedēto sistēmu sagatavošana, sastāvs, iekšējā struktūra, ķīmiskās un fizikālās īpašības. Disperģētās sistēmas ir sistēmas, kas sastāv no fragmentētām daļiņām (izkliedēta fāze), kas izplatās apkārtējā (izkliedētā) vidē: gāzēs, šķidrumos vai cietās daļās. Dispersijas fāzes daļiņu lielums (kristāli, pilieni, burbuļi) atšķiras pēc dispersijas pakāpes, kuras vērtība ir tieši proporcionāla daļiņu izmēram. Turklāt disperģētās daļiņas parasti izceļas ar citām iezīmēm, ko izraisa disperģētās fāzes un vides agregatīvais stāvoklis.
Disperģētās sistēmas un to klasifikācija
Visas dispersijas sistēmas var klasificēt pēc dispersijas fāzes daļiņu lieluma molekulāro jonu (mazāk par vienu nm), koloīdu (no viena līdz simts nm), rupji izkliedētas (vairāk nekā simts nm).
Molekulārās dispersijas sistēmas. Šīs sistēmas satur daļiņas, kuru izmērs nepārsniedz vienu nm. Šajā grupā ietilpst dažādi īsti neelektrolītu šķīdumi: glikoze, urīnviela, alkohols, saharoze.
Rupjas dispersijas sistēmas raksturīgas lielākās daļiņas.Tie ietver emulsijas un suspensijas. Disperģētās sistēmas, kurās cietā viela ir lokalizēta šķidrā dispersijas vidē (cietes šķīdums, māls), sauc par suspensijām. Emulsijas ir sistēmas, kas iegūtas, sajaucot divus šķidrumus, kur viens ir disperģēts pilienu veidā otrā (eļļa, toluols, benzols ūdenī vai triacilglicerīna pilieni (tauki) pienā).
Koloidālās dispersijas sistēmas. Tajos koloidālo daļiņu izmērs sasniedz100 nm. Šādas daļiņas viegli iekļūst caur papīra filtru porām, bet neiekļūst caur augu un dzīvnieku bioloģisko membrānu porām. Tā kā koloidālajām daļiņām (micellām) ir elektrisks lādiņš un solvāta jonu čaumalas, kuru dēļ tās paliek suspensijā, tās nevar ilgu laiku izgulsnēties. Spilgts koloidālās sistēmas piemērs ir želatīna, albumīna, gumijas arābu, koloidālo zelta un sudraba šķīdumu risinājumi.
Dispersijas pakāpe ļauj jums atšķirtviendabīgas un neviendabīgas izkliedētas sistēmas. Homogēnās izkliedētās sistēmās fāzes daļiņas tiek sajauktas uz molekulām, atomiem un joniem. Šādu dispersijas sistēmu piemērs var būt glikozes šķīdums ūdenī (molekulārā dispersijas sistēma) un vārīšanas sāls ūdenī (jonu izkliedētā sistēma). Tie ir patiesi risinājumi. Disperģēto fāžu molekulu izmērs nepārsniedz vienu nanometru.
Disperģētās sistēmas un risinājumi
No visām dzīvē esošajām sistēmām un risinājumiemdzīvi organismi ir svarīgākie koloidālie dispersijas sistēmas. Kā zināms, dzīvā organisma pastāvēšanas ķīmiskais pamats ir proteīnu apmaiņa tajā. Vidēji olbaltumvielu koncentrācija organismā svārstās no 18 līdz 21%. Lielākā daļa proteīnu izšķīst ūdenī (kura koncentrācija cilvēkiem un dzīvniekiem ir aptuveni 65%) un veido koloidālus šķīdumus.
Различают две группы коллоидных растворов:šķidrums (sols) un gēls (gēli). Visi dzīves procesi, kas notiek dzīvajos organismos, ir saistīti ar vielas koloīdo stāvokli. Katrā dzīvajā šūnā biopolimēri (nukleīnskābes, proteīni, glikogēnoglikāni, glikogēns) ir disperģējošu sistēmu veidā.
Koloidālie šķīdumi ir plaši izplatītinedzīva daba. Šādi risinājumi ietver eļļu, audumus, plastmasu, sintētiskās šķiedras. Daudzus pārtikas produktus var attiecināt uz koloīdiem šķīdumiem: kefīru, pienu utt. Lielākā daļa zāļu (serums, antigēni, vakcīnas) ir koloidāli šķīdumi. Koloidālie šķīdumi ietver krāsas.
