b) tõelistest lahustest c) ei kolloidlahustest ega ka tõelistest lahustest 11. Kolloidosakeste liitumist suuremateks osakesteks nimetatakse: a) flotatsiooniks b) koagulatsiooniks c) solvatatsiooniks d) hüdratatsiooniks 12. Kui kolloidlahus kaotab oma voolavuse, siis tekivad: a) kristallid b) kristallhüdraadid c) tarded d) suspensioonid 13. Kuidas eristada kolloidlahust tõelisest lahusest? Kolloidlahuses on valguskiire tee näha helenduva koonusena kuna kolloidosake hajutab valgust. 14. Mille poolest on tõelised lahused ja kolloidlahused sarnased? 15. Mille poolest erinevad kolloidlahused tõelistest lahustest? 2
Tõelised Jämepihused Kolloidlahused lahused Väiksemad kui 10-5 10-3 cm 10-7 10-5 cm 10-7 cm 12.02.2006 7 Tõeliste lahuste ja kolloidlahuste eristamine Tyndalli efekt Kolloidlahuses on valguskiire tee näha helenduva koonusena kuna kolloidosake hajutab valgust Kui juhtida valguskiir läbi tõelise lahuse, siis ei täheldata midagi 12.02.2006 8 Suspensioonid Pihustunud aine on tahke ja pihuskeskkond on vedelik Näiteid igapäevaelust: - Liiv, lubi + vesi = lubimört - Kustutatud lubi + vesi = lubjapiim - Tsemendisegud - Õlivärvid, lakid - Kasutatud mootoriõli - Kohvipuru ja teepuru + vesi = kohv 12.02.2006 9
Sadestusreaktiiv: Spetsiifiline- reageerinb ainult ühe ainega/ iooniga, haruldus; Selektiivne- reageerib ioonide rühmaga, näiteks AgNO3 halogeniidioonidega. Nõuded sademele: Kergesti filtreeritav, vähelahustuv, ei reageeri atmosfääri õhus, teada koostisega. Sademeosakeste suurus. Kolloid ja kristalsed suspensioonid: Suurust mõjutavad tegurid: Vaja suuremaid sademeosakesi, sest siis on sade kergemini filtreeritav, puhtam. Osakeste suurus: <0,45 um kolloidosake, >0,45 om kristalne osake Kolloidne suspensioon- osakesed silmale nähtamatud, ei setti, keeruline filtreerida; Kristalne suspensioon- suured osakesed, 0,1mm või suuremad, settivad ise, kerge filtreerida. Sademete moodustamise mehhanism: Sadenemine saab alguse üleküllastunud lahuses osakeste ühinmisest kristallide algidudeks. Sademed võivad eralduda kristalliliste või koaguleerunud kolloidsete e amorfsete sademetena. Erineva iseloomuga sademete teket seletatakse tekkivate
nõudekohane kvaliteet. Kõigepealt looduslik vesi suunamine veevärki vee selitamine (vabastam kolloidosakestest) idutustumine (vabastam mikroorganismidest, st haigusi tekitavatest pisikutest) värvusetustamine joogivesi. Kui veevärki suunat merevett, siis eelneb sellele ka magestam ja pehmendam. Mis on BHT? Bioloogiline hapnikutarve. Kolloidosakesed vees osakesed, mis vees ei lahustu (savi, liiva osakesed). Jääb filtri pinnale.mida suurem kolloidosake, seda suurem peab ol filter. Millised tegurid võivad mõjutada veekogude pH-d? Ph näit. vee aluselisust ja happelisust. Loodus kannatab pigem happelist keskk-a ja madalamat Ph-d. Rabavesi on väga mineraalainete vaene ja madala Ph-ga. Rabavett juues tekib kiiresti soolade kriis. Rabasse minnes peab võtma kaasa sooli. Kõrge PH-ga on veekogud, kus on paekivine pinnas. Veekogu Ph muutus võib mõjuda kahjulikult veekogu elustikule. Happesademed eriti ohtlikud veekogule.
iooniga, haruldus; Selektiivne- reageerib ioonide rühmaga, näiteks AgNO3 halogeniidioonidega. Nõuded sademele: Kergesti filtreeritav, vähelahustuv, ei reageeri atmosfääri õhus, teada koostisega. Sademeosakeste suurus. Kolloid ja kristalsed suspensioonid- suurust mõjutavad tegurid Vaja suuremaid sademeosakesi, sest siis on sade kergemini filtreeritav, puhtam. Osakeste suurus: <0,45 um kolloidosake, >0,45 om kristalne osake Kolloidne suspensioon- osakesed silmale nähtamatud, ei setti, keeruline filtreerida; kristalne suspensioon- suured osakesed, 0,1mm või suuremad, settivad ise, kerge filtreerida. Sademete moodustamise mehhanism. Tingimused, mis määravad sademeosakeste suurused- Sadenemine saab alguse üleküllastunud lahuses osakeste ühinmisest kristallide algidudeks. Sademed võivad eralduda kristalliliste või koaguleerunud kolloidsete e amorfsete sademetena
46. Emulsioonid,nende stabiliseerimine, emulgaatorid Emulgaator – pindaktiivne aine, mis aitab kahel ainel seguneda ja homogeniseeruda. Emulsioon – dispersne süsteem, milles vedel aine on pihustunud vedelasse ainesse. Mikroskoopiliselt emulsioonid ei segune. 47. Tyndalli efekt. Tekib kui valguskiirgus kolloidlahuse süsteemis hajub. Hajub aineosakestel, valgusvihu tee keskkonnas muutub nähtavaks. 48. Kolloidosakese ehitus, kolloidosakese laengu tekkitamine. Kolloidosake on küllalt keeruka ehitusega, koosneb paljudest ioonidest. Seesmine e neutraalne osa ja välimine e ionogeene osa. Sisemine osa – tuum – koosneb aine molekulidest või aatomitest ning moodustab kolloidosakeste põhilise massi. Tuum adsorbeerib oma pinnale kas positiivseid või negatiivseid ioone, mis annavad tuumale laengu. Tuuma pinnale adsorbeeruvaid ioone nimetatakse potentsiaali määravateks ioonideks
Adhesiooni mõõduks on pindade lahtirebimiseks kuluv töö pinnaühiku kohta (W ). a Adhesiooni tulemusena väheneb Gibbsi pinnaenergia adhesioonitöö suuruse võrra, Wa = - G Süsteemi alg- ja lõppoleku Gibbsi energiad (Ga ja Gl) on: Ga = vg + tg Gl = tv G = Gl - Ga = tv - vg - tg siit saame Dupre võrrandi Wa = tg + vg - tv 25. Elektrokineetilised nähtused. Eelnevast saime teada, et üldjuhul on kolloidosake laetud. Ta laengu määrab ära -potentsiaal. Elektrokineetilisteks nimetatakse nähtusi, millised võib jagada kahte rühma: 1) väljaspoolt rakendatud elektrivälja toimel kolloidse süsteemi faasid hakkavad liikuma või 2) kus faaside liikumisel tekib potentsiaalide vahe. Esimesse rühma kuuluvad elektroforees ja elektroosmoos - potentsiaali avaldamine elektroforeesil Välise elektrivälja (E) poolt graanulale (laenguga q) avaldatav jõud Fel = qE -potentsiaali määramine elektroforeesil
suuruse alusel (tõelised ja kolloidlahused jt.). *agregaatoleku alusel (gaasilised, vedelad, tahked lahused; faasid võivad ka erineda : gaas metallis jt. tahkistes,vedelik tahkes jne.). *küllastumisastme alusel (küllastumata, küllastunud, üleküllastunud). Lahustumise määra isloomustab konsentratsioon. Kolloidlahused: Iseloomulikb heterogeensus: dispergeeritud faasil (kolloidosakestel) ja dispersioonikeskkonnal on erinevad omadused. Kolloidosake - väga väike (ei sadestu või sadestub väga aeglaselt), küllaltki suur (dispersioonikeskkonna molekulidega võrreldes), mass 104 - 106 aatommassi ühikut (orienteeruvalt). Kolloidlahused on pikaajaliselt stabiilsed. (Tydalli efekt) Liigitus peam. kolloidosakese ja dispersioonikeskkonna agregaatoleku või vastastiktoime alusel. Liigitus agregaatoleku järgi: aerosoolid(tahke,vedel gaasis), soolid(dispersiooniKK vedel), vahud(gaas vedelikus), dispKK tahke(vahtplasi, pimss)
Sadestusreaktiiv: Spetsiifiline- reageerib ainult ühe ainega/ iooniga, haruldus (näiteks dimetüülglüoksiim); Selektiivne- reageerib ioonide rühmaga, näiteks AgNO3 halogeniidioonidega. Nõuded sademele: kergesti filtreeritav, vähelahustuv, ei reageeri atmosfääri õhuga, teada koostisega. 66. Sademeosakeste suurus. Kolloid- ja kristalsed suspensioonid. Vaja suuremaid sademeosakesi, sest siis on sade kergemini filtreeritav, puhtam. Osakeste suurus: <0,45 µm kolloidosake, >0,45 µm kristalne osake Kolloidne suspensioon- osakesed silmale nähtamatud, ei setti, keeruline filtreerida; kristalne suspensioon- suured osakesed, 0,1mm või suuremad, settivad ise, kerge filtreerida. Osakeste suurust mõjutavad tegurid: - sademe lahustuvus, - temperatuur, - reageerivate ainete kontsentratsioon, - reageerivate ainete kokkusegamise kiirus 67. Sademete moodustumise mehhanism. Ei ole päris selge tuumakeste moodustumine osakeste suurenemine
Elektrilise kaksikkihi tõttu esineb kolloidosakese pinna ja dispersioonikeskkonna vahel potentsiaali hüpe φ, mille komponent kolloidosakese suhtes liikuva ja liikumatu vedeliku piiril, s.o. ζ – potentsiaal, määrab kolloidosakese stabiilsuse lahuses. Kui AgCl kolloidlahus valmistada KCl lahuse lisamise teel AgNO3 lahusele, siis on mitselli struktuur joonisel (1). Kolloidosake käitub positiivselt laetud süsteemina. Kui AgCl lahus valmistada AgNO3 lahuse lisamise teel KCl lahusesse, siis on mitselli struktuur joonisel (2). Kolloidosake käitub negatiivselt laetud süsteemina. Sellist kolloidosakese seisundit, kus ζ=0, nimetatakse isoelektriliseks olekuks. Selles olekus, aga ka ζ – potentsiaali madalatel väärtustel
lähedusse. Ag+ läheduses on NO3- ioonid tugevasti seotud. Mida kaugemale, seda nõrgemaks muutub side. Adsorbne kiht lõpeb, kui NO3- ioonid hakkavad osa võtma soojusliikumisest, kuid liiguvad veel kaasa kolloidosakesega. Kompenseeriv NO3- laeng jaotub adsorbse ja difuusse kihi vahel. Teatud kaugusest alates NO3- ioonid ei liigu enam graanulaga kaasa. Seda pinda nimetatakse libisemispinnaks ehk nihkepinnaks (-potentsiaal). 23. Elektrokineetilised nähtused. Üldjuhul on kolloidosake laetud. Ta laengu määrab ära -potentsiaal. Elektrokineetilisteks nimetatakse nähtusi, millised võib jagada kahte rühma: 1) väljaspoolt rakendatud elektrivälja toimel kolloidse süsteemi faasid hakkavad liikuma või 2) kus faaside liikumisel tekib potentsiaalide vahe. Esimesse rühma kuuluvad elektroforees ja elektroosmoos - potentsiaali avaldamine elektroforeesil Välise elektrivälja (E) poolt graanulale (laenguga q) avaldatav jõud Fel = qE. Eelnevast
vesi), siis valgus neeldub, peegeldub ja hajub suurte kolloidosakestega kokkupuutel. Seeläbi tundub meile, et süsteem on "hägune", isegi kui me osakesi ei suuda eraldada. Suurte osakeste jaoks kasutatakse hajumisel nn. Mie valemeid. Kui valgus läbib kolloiddispersse süsteemi, kus valguse lainepikkus on suurusjärk suurem kolloidosakese suurusest (nanomeetrites), siis kasutatakse nn. Raleigh mudelit. Oluline eeldus selles mudelis on, et iga kolloidosake on mitte ainult valgusallikas (vt. ülal), vaid ka punkt. Selle mudeli jaoks kasutatakse Raleigh valemit. ; I-intensiivsus, n-murdumiskonstandid, -lainepikkus Raleigh valemi kõige olulisem osa on see, et hajunud valguse intensiivsus sõltub võrdeliselt suurusesse . Seetõttu sõltub hajutatud valguse intensiivsus väga tugevalt sellest, mis lainepikkusega (mis värvi) see valgus on. Nii on hajunud valguse hulgas rohkem madala lainepikkusega valgust (n. sinine)
nõrgad, ebapüsivas vastastiktoimes. Hüdrofoobsed ja lüofoobsed kolloidid, mis on keskkonnaga nõrgas vastastiktoimes võivad liituda ja eralduda e. KAOGULEERIDA. .süsteeme. mis lüofiilsuse tugeva vastastiktoime tõttu on omandanud mõne tahke aine omaduse nim. Gaalideks e. tarretisteks (marmelaad, sült). Kolloidsüsteeme iseloomustab valguse hajumine e. opalestsents, mida kasutatakse dispersiooni astme määramiseks. Kolloidosake hajutades valgust paistab helendava punktikesena ja kiirtekimbutee heleda koonusena (tyndall´ i effekt). Kolloidlahusel on osakeste laengust tingitud elektrilised omadused. Nt. saadakse GfNO3+KCl=AgCl (sadestub)+KNO3 Tuuma moodustab Ag+ ja Cl- ioonidest koosnev kristallike. Kolloidosakesed absorbeerunud oma pinnale oma koostises esinevaid ioone ja pinnal tekkib adsorbne kiht, kus antud näite puhul on ülekaalus katioone (+laenguid).