Sadestumisreaktsioonid geelidesse on rütmilise iseloomuga. Sade ei moodustu mitte kogu ruumalas, vaid perioodiliselt vahelduvate kihtidena ja rõngastena. Taoliste perioodiliste nähtustega on seletatav paljude mineraalide kihiline struktuur aga samuti ainevahetushäirete tagajärjel organismis tekkivate sapi-, maksa-, neeru- ja põiekivide kihiline ehitus. 31. Suspensioonid ja emulsioonid. Emulsioonide liigid. Emulgaatorid. Bancrofti reegel. Suspensioonid Dispersioonikeskkonnaks on vedelik, dispergeeritud faasiks aga tahke aine. l 0,1 ...10 m. Dispergeeritud faasi kontsentratsioon võib suspensioonides muutuda väga laiades piirides. Kontsentreeritud suspensiooni nimetatakse pastaks.Erinevalt solidest, sadenevad suspensiooni osakesed seismisel välja (sedimenteeruvad). Tingimused püsiva suspensiooni saamiseks on tingimused samad, mis kolloidlahustele: 1) dispergeeritud faasi pind olema lüofiilne
tilku sisaldavad lahused, mineraalid segakristallid Segud Klassifikatsioon dispersioonikeskkonna ja disperse faasi osakeste vahelise mõju alusel: 1. Lüofoobsed süsteemid (kreeka keelest "lahustan" ja "hirm"). Seal on vastastikused mõjud nõrgad. Kui dispersioonikeskkonnaks on vesi, siis nimetatakse hüdrofoobseteks süsteemideks. 2. Lüofiilsed süsteemid (kreeka keelest "lahustan" ja "sõber"). Seal on osakeste vahelised mõjujõud suured. Veekeskkonna puhul kutsutakse neid süsteeme hüdrofiilseteks süsteemideks. Lüofiilsest süsteemi näiteks on kõrgmolekulaarse ühendi (kmü) lahus. Võib eristada ka disperse faasi osakeste omavahelisi mõjutusi. Selle põhjal jagatakse kõik süsteemid 1
1 1 K (9.30) r t 0 rmax rmax S0 Kolloidkeemia uurib peendisperssete heterogeensete süsteemide omadusi pindnähtuste alusel ning samuti kõrgmolekulaarsete ühendite ja nende lahuste füüsikalis-keemilisi omadusi. Faasi, milles dispergeeritud aine on ühtlaselt jaotatud, nimetatakse dispersioonikeskkonnaks. Kolloidosakesed klassifitseeritakse nii osakeste mõõtmete kui ka koostisosade agregaatoleku alusel. Osakeste mõõtmete alusel jaotatakse dispergeeritud süsteemid jäme-, kolloid- ja molekulaardispergeeritud süsteemideks. Kolloidsüsteemid koosnevad üldjuhul tuhandetest aatomitest. Kolloidsüsteeme võib jagada pinna märgumise põhjal lüofoobseteks ja lüofiilseteks. Gaasilise dispersioonikeskkonna korral nimetatakse dispergeeritud süsteeme üldiselt aerosoolideks, vedela
Emulsioonide valmistamine ja lõhkumine. Näited emulsioonidest. 32. Aerosoolid. Vahud. Pulbrid. 33. Poolkolloidid. Seepide olek lahuses. Solubilisatsioon. 1. Dispergeeritud süsteemide klassifikatsioon Kolloidsüst eeme võib jagada pinna märgumise põhjal lüofoobseteks ja lüofiilseteks. Lüofoobsed süsteemid (kreeka keelest "lahustan" ja "hirm"). Seal on vastastikused mõjud nõrgad. Kui dispersioonikeskkonnaks on vesi, siis nimetatakse hüdrofoobseteks süsteemideks. Lüofiilsed süsteemid (kreeka keelest "lahustan" ja "sõber"). Seal on osakestevahelised mõjujõud suured. Veekeskkonna puhul kutsutakse neid süsteeme hüdrofiilseteks süsteemideks. Lüofiilsest süsteemi
Solubilisatsioon. Lahjades lahustes esinevad seebid molekulidena. agregaatoleku alusel (gaas, vedel, tahke); Lüofoobsed: elektrilist vastumõju. Adsorptsiooni võimelt on parimad Cs+, Ba2+, Emulsioonideks nimetatakse selliseid dispergeeritud süsteeme, Kontsentratsiooni tõustes tekivad mitsellid alates teatud vastastikmõjud nõrgad, dispersioonikeskkonnaks vesi: hüdrofoobsed ja I-ioonid. Mida suurem on iooni valents, seda tugevamini ta seob millised koosnevad kahest teineteises mitteahustuvast vedelikust, kontsentratsioonist. Sellistes lahustes on seep nii dissotseerumata süsteemid, lüofiilsed: osakeste vastastikmõjud suured, end vastasmärgilise pinnaga. Seepärast Al3+ adsorbeerub paremini kusjuures üks nendest on jaotatud teises väikesteks tilkadeks
Dispergeeritud süsteeme klassifitseeritakse nii osakeste mõõtmete (jäme-, kolloid-, molekulaardispergeeritud) kui koostisosade agregaatoleku alusel (gaas, vedel, tahke);Lüofoobsed: vastastikmõjud nõrgad, dispersioonikeskkonnaks vesi: hüdrofoobsed süsteemid, lüofiilsed: osakeste vastastikmõjud suured, vesikeskkonna puhul hüdrofiilsed;vabadispersed: puuduvad disperse faasi omavahelised seosed (nim soolid), struktureeritud süsteemid: disperse faasi osakesed moodustavad omavahel suht tugevaid struktuure, omadused lähenevad tahkele ainele ja nim tarreteks ehk geelideks.; gaasiliste korral aerosoolideks, vedela korral lüsoolideks, tahke korral soolideks,
Süsteemid. Materjalibilanss. Mittehomogeenne ehk heterogeenne süsteem – süsteem, mis koosneb kahest või enamast füüsikokeemiliselt mittehomogeensest (erinevates agregaatolekutes) faasist. Faasid, millest süsteem koosneb, võivad olla mehaaniliselt üksteisest eraldatud. Iga heterogeenne binaarne süsteem koosneb kahest faasist: - dispersne ehk sisemine faas, mis on väikeste osakeste kujul, - pidev ehk välimine faas, mis on dispersioonikeskkonnaks, milles on jaotunud dispersse faasi osakesed. Suspensioon – heterogeenne süsteem, mis koosneb vedelikust ja selles hõljuvatest tahketest osakestest. Emulsioon – heterogeenne süsteem, mis koosneb vedelikust ja selles jaotunud teise vedeliku tilkadest, mis ei segune esimese vedelikuga. Tilkade ühinemise (koalestsentsi) tulemusena dispersne faas muutub pidevaks faasiks ja endise pideva faasi osakesed osutuvad hõljuvateks osakesteks.
Emugulaatorid emulsioonide stabilisaatorid. On pindaktiivsed ained üldiselt. Pindaktiivne osake on nii hüdrofiilne kui hüdrofoobne osa esindatud. Hüdrofiilne osake seostub veega emulsioonis (või muus lahuses) ning hüdrofoobne osa mõne muu ainega. On pesupulbrites näiteks aitavad plekke eemaldada. Vahud gaas on vedelas dispersioonikeskkonnas. Stabiliseerivateks osadeks on pindaktiivsed ained. Vahtude kasutusalad: *maakide rikastamine *vahtkustutid Aerosoolid dispersioonikeskkonnaks on õhk, kolloidosakesteks on tolm, sudu jm. Tolmust vabanemiseks kasutatakse tsükloneid ja elektrilisi filtreid. Keskkonnaks on õhk.tolm on tekkinud suuremate osakeste peenestamisel kolloidsesse suurusjärku. Teine võimalus: kondenseerumine Suits+udu=sudu *termofroees- osakeste liikumine temperatuuri gradiendi tõttu *fotofroees- osakeste ebaühtlane liikumine,soojenemine valguse toimel Kuidas keskkonda tolmust ja suitsust puhastada e. disperssest süsteemist lahti saada.
9. Mida kujutavad endast relaksatsiooniefekt ja elektroforeetiline pidurdus? 4. DISPERSSETE SÜSTEEMIDE OPTILISED OMADUSED 1. Millised optilised nähtused ilmnevad valguse langemisel disperssele süsteemile? Millised uurimismeetodid põhinevad nendel nähtustel? Dispersseks nimetatakse süsteemi, mis koosneb vähemalt kahest komponendist, millest üks on väikeste osakestena jaotatud teises. Enamikul juhtudel nimetatakse ülekaalus olevat komponenti dispersioonikeskkonnaks ning hulgalt vähemat1 komponenti dispersseks faasiks. Jämedisperssed süsteemid Kolloiddisperssed süsteemid Molekulaardispers-sed süsteemid Läbipaistmatu Läbipaistev, opalestseeruv Läbipaistev Filtreerub Ei läbi paberfiltrit Filtreerub Heterogeenne Homogeenne Heterogeenne Ei läbi pärgamenti Hajutab Läbib pärgamenti Optiliselt
polüpreenid. Elusmaailma jaoks on nendest asendamatuteks valgud ja nukleiinhapped. Pinnanähtused ja adsorptsioon 82. Kolloidsüsteemide jaotus. Kolloidsüsteem on pihussüsteem, milles pihustunud aine (kolloidi) osakeste mõõtmed on 10-7...10-9 mmmm. Eristatakse vedela ja gaasilise dispersioonikeskkonnaga kolloidsüsteeme, esimesi nimetatakse kolloidlahusteks ehk soolideks, teised kuuluvad aerosoolide hulka. Soolide hulgas omakorda eristatakse muu hulgas hüdrosoole ja organosoole, kus dispersioonikeskkonnaks on vastavalt vesi ja orgaaniline vedelik. 83. Kolloidsüsteemide tekke tingimused. Kolloidsüsteemid tekivad: Väiksemate osakeste (molekulide, aatomite, ioonide) ühinemisel suuremaks agregaatideks (kondenseerimismeetod). Suuremate osakeste peenestamisel väiksemateks (dispergeerimismeetod) Mõlema meetodi puhul on vaja osakesed fikseerida sobivas suuruses ja anda süsteemile vajalik püsivus 84. Koagulatsioon.
faaside agregaatolekute alusel dispersioonikeskkonna ja dispersse faasi osakeste vahelise mõju alusel 35. Millised on osakeste suuruse järgi jagatavad disperssed süsteemid? Millised on nende üldised omadused? 36. Millised on agregaatoleku järgi jagatavad disperssed süsteemid? Nimeta erinevaid süsteeme! 37. Mis on lüofiilsed, mis lüofoobsed süsteemid? Lüofoobsed süsteemid (kreeka keelest "lahustan" ja "hirm"). Seal on vastastikused mõjud nõrgad. Kui dispersioonikeskkonnaks on vesi, siis nimetatakse hüdrofoobseteks süsteemideks. Lüofiilsed süsteemid (kreeka keelest "lahustan" ja "sõber"). Seal on osakeste vahelised mõjujõud suured. Veekeskkonna puhul kutsutakse neid süsteeme hüdrofiilseteks süsteemideks. Näiteks Lüofiilsest süsteemi näiteks on kõrgmolekulaarse ühendi (kmü) lahus. 38. Millised on dispersioonikeskkonna ja dispersse faasi osakeste vahelise mõju alusel jagatavad disperssed süsteemid? Iseloomusta lühidalt! 39. Mis vahe on a
eemaldamine. PINNANÄHTUSED JA ADSORBTSIOON 88. Kolloidsüsteemide jaotus. Kolloidsüsteem on pihussüsteem, milles pihustunud aine (kolloidi) osakeste mõõtmed on 10-7...10-9 m. Eristatakse vedela ja gaasilise dispersioonikeskkonnaga kolloidsüsteeme, esimesi nimetatakse kolloidlahusteks ehk soolideks, teised kuuluvad aerosoolide hulka. Soolide hulgas omakorda eristatakse muu hulgas hüdrosoole ja organosoole, kus dispersioonikeskkonnaks on vastavalt vesi ja orgaaniline vedelik. OSAKESTE SUURUSE JÄRGI Süsteem d, m-1 l, m Süsteemi osakeste iseloomustus Jämedispersne <107 >10-7 sedimenteeruvad kiiresti (lihtdispersioonid, on eraldatavad tavalise filtreerimisega suspensioonid, on nähtavad hariliku mikros-koobiga
käigus kivimitesse salvestunud energia. 82. Kolloidsüsteemide jaotus. Kolloidsüsteem on pihussüsteem, milles pihustunud aine (kolloidi) osakeste mõõtmed on 10-7...10-9 mmmm. Eristatakse vedela ja gaasilise dispersioonikeskkonnaga kolloidsüsteeme, esimesi nimetatakse kolloidlahusteks ehk soolideks, teised kuuluvad aerosoolide hulka. Soolide hulgas omakorda eristatakse muu hulgas hüdrosoole ja organosoole, kus dispersioonikeskkonnaks on vastavalt vesi ja orgaaniline vedelik. 83. Kolloidsüsteemide tekke tingimused. Kolloidsüsteemid tekivad: Väiksemate osakeste (molekulide, aatomite, ioonide) ühinemisel suuremaks agregaatideks (kondenseerimismeetod). Kondenseerumine on aine üleminek gaasilisest agregaatolekust vedelasse. Suuremate osakeste peenestamisel väiksemateks (dispergeerimismeetod) Mõlema meetodi puhul on vaja osakesed fikseerida sobivas suuruses ja anda süsteemile vajalik püsivus
aerosooliballoone. Sellised aerosooltooted on deodorandid, putukamürgid, juukselakid, värvid jms. Väljenditega "aerosool" ja "aerosooli osake" viidatakse enamasti vedela või tahke aine osakestele, mille väljastamisel gaasi tekib dispersne segu. Dispersseks süsteemiks nimetatakse vähemalt kahest komponendist koosnevat süsteemi. Üks komponentidest on väikeste osakestena jaotatud teises. Ülekaalus olevat komponenti nimetatakse dispersioonikeskkonnaks ning vähemuses olevat komponenti dispersseks faasiks.[2] Aerosoolide dispersioonikeskkonnaks on gaas ning dispersseks faasiks tahked osakesed või vedeliku piisad. Dispergeeritud faasi agregaatoleku järgi jagunevad aerosoolid uduks (vedel dispergeeritud faas) ja suitsuks (tahke dispergeeritud faas). 15. Atmosfääri vertikaalne struktuur. Õhurõhk ja tihedus atmosfääri kõrguse kasvades väheneb. Temperatuuriprofiil seevastu on veidi keerulisem. Maa atmosfääri saab jagada viieks kihiks
Polüeedrilised tilgad Emulgaatorid Emulgaatorid on sellised ained, mille lisamisel adsorbeerub disp. osakese peale elektriline kaksikkiht. Selle tseeta- potentsiaal takistab agregeerumist. Need on oma loomult pindaktiivsed ained. Bancrofti reegel Kolloidkeemia Kristian Leite 2012 Materjal/aine Kalju Lott Dispersioonikeskkonnaks on see vedelik, mis märgab emulgaatorit rohkem (suurem vahekord). Nii on hüdrofiilse emulgaatori korral õli vees. Hüdrofoobse korral vesi õlis. Bancrofti reeglist järeldub, et emulgaatori vahetamisel saab emulsiooni pöörata (vahetada keskkond ja disp. aine) Kolloidkeemia Kristian Leite 2012 Materjal/aine Kalju Lott 32
mahus. Agregaatoleku põhjal saab eristada: a)Gaas vedelikus, nt soodavesi (CO 2 vees); b)Vedelik vedelikus, nt etanool vees; c) Tahke aine vedelikus, nt NaCl vees. Lahust iseloomustab homogeensus ja lahustatud aine esinemine ioonidena, molekulidena või aatomitena. Segud, milles mõne komponendi osakesed on küll väikesed, kuid oluliselt suuremad molekulide mõõtmetest, moodustavad dispergeeritud süsteeme(kolloidsed süsteemid). Sel juhul, kui dispersioonikeskkonnaks on vedelik, saab eristada: 1) vaht (gaas vedelikus); 2) emulsioon (vedelik vedelikus); 3) suspensioon (tahke aine vedelikus). Lahusti on mittevesilahuste korral aine, mida on lahuses rohkem (massi- või mahuprotsentides) ja/või mis ei muuda oma agregaatolekut; vesilahuste korral alati vesi. Lahustamise põhireegel: sarnane lahustab sarnast, st lahusti molekulide omadused on sarnased lahustatava aine molekulide omadustega.
Agregaatoleku põhjal saab eristada: · Gaas vedelikus, nt soodavesi (CO2 vees) · Vedelik vedelikus, nt etanool vees · Tahke aine vedelikus, nt NaCl vees Mitte iga segu pole lahus. Lahust iseloomustab homogeensus ja lahustatud aine esinemine ioonidena, molekulidena või aatomitena. Segud, milles mõne komponendi osakesed on küll väikesed, kuid oluliselt suuremad molekulide mõõtmetest, moodustavad dispergeeritud süsteeme (kolloidsed süsteemid). Sel juhul, kui dispersioonikeskkonnaks on vedelik, saab eristada: 1) vaht (gaas vedelikus); 2) emulsioon (vedelik vedelikus); 3) suspensioon (tahke aine vedelikus). Lahusti mittevesilahuste korral aine, mida on lahuses rohkem (massi- või mahuprotsentides) ja/või mis ei muuda oma agregaatolekut; vesilahuste korral alati vesi. Lahusti lahustamis- omadused sõltuvad: 1) lahusti molekulide polaarsusest; 2) lahustatava aine struktuurist. Lahustamise põhireegel: sarnane lahustab sarnast, s.t. lahusti molekulide omadused on