เฟสที่กระจาย: ลักษณะและตัวอย่าง - เคมี

ขั้นตอนการกระจายตัวที่อยู่ในสัดส่วนที่มีขนาดเล็กไม่ต่อเนื่องและที่ประกอบด้วยมวลของอนุภาคขนาดเล็กมากในการกระจาย ในขณะเดียวกันเฟสที่อุดมสมบูรณ์และต่อเนื่องที่สุดที่อนุภาคคอลลอยด์นอนอยู่เรียกว่าเฟสการกระจายตัว

การกระจายตัวแบ่งตามขนาดของอนุภาคที่ก่อตัวเป็นเฟสกระจายและสามารถแยกแยะการกระจายได้สามประเภท ได้แก่ การกระจายหยาบสารละลายคอลลอยด์และสารละลายจริง

ที่มา: Gabriel Bolívar

ในภาพด้านบนคุณจะเห็นระยะการกระจายตัวของอนุภาคสีม่วงในน้ำโดยสมมุติฐาน เป็นผลให้แก้วที่เต็มไปด้วยการกระจายตัวนี้จะไม่แสดงความโปร่งใสต่อแสงที่มองเห็นได้ นั่นคือมันจะมีลักษณะเหมือนกับโยเกิร์ตเหลวสีม่วง ประเภทของการกระจายจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับขนาดของอนุภาคเหล่านี้

เมื่อพวกมันมีขนาด "ใหญ่" (10 ^-7ม.) พวกมันพูดถึงการกระจายตัวแบบหยาบและพวกมันสามารถตกตะกอนได้เนื่องจากแรงโน้มถ่วง สารละลายคอลลอยด์หากขนาดอยู่ระหว่าง 10 ^-9ม. ถึง 10 ^-6ม. ซึ่งจะทำให้มองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อัลตรารามิกหรือกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเท่านั้น และวิธีแก้ปัญหาที่แท้จริงหากมีขนาดน้อยกว่า 10 ^-9ม. ความสามารถในการข้ามเมมเบรน

ดังนั้นวิธีแก้ปัญหาที่แท้จริงจึงเป็นที่รู้จักกันดีเช่นน้ำส้มสายชูหรือน้ำน้ำตาล

ลักษณะของเฟสที่กระจายตัว

การแก้ปัญหาเป็นกรณีเฉพาะของการกระจัดกระจายซึ่งเป็นสิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งสำหรับความรู้เกี่ยวกับสรีรวิทยาของสิ่งมีชีวิต สารชีวภาพส่วนใหญ่ทั้งในเซลล์และนอกเซลล์อยู่ในรูปแบบของการแพร่กระจายที่เรียกว่า

การเคลื่อนไหวของ Brownian และเอฟเฟกต์ Tyndall

อนุภาคของเฟสที่กระจายตัวของสารละลายคอลลอยด์มีขนาดเล็กทำให้การตกตะกอนของพวกมันเป็นสื่อกลางโดยแรงโน้มถ่วงได้ยาก นอกจากนี้อนุภาคยังเคลื่อนที่แบบสุ่มอยู่ตลอดเวลาชนกันซึ่งทำให้ยากต่อการตกตะกอน การเคลื่อนไหวประเภทนี้เรียกว่า Brownian

เนื่องจากอนุภาคเฟสที่กระจายตัวมีขนาดค่อนข้างใหญ่สารละลายคอลลอยด์จึงมีลักษณะขุ่นมัวหรือขุ่น เนื่องจากแสงกระจัดกระจายเมื่อผ่านคอลลอยด์ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ Tyndall

เซลล์สืบพันธุ์

ระบบคอลลอยด์เป็นระบบที่ไม่เหมือนกันเนื่องจากเฟสการกระจายประกอบด้วยอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 10 ^-9ม. และ 10 ^-6ม. ในขณะเดียวกันอนุภาคของสารละลายมีขนาดเล็กกว่าโดยทั่วไปน้อยกว่า 10 ^-9 µm

อนุภาคจากเฟสที่กระจายตัวของสารละลายคอลลอยด์สามารถผ่านกระดาษกรองและตัวกรองดินเหนียวได้ แต่ไม่สามารถผ่านเยื่อฟอกไตเช่นกระดาษแก้วเยื่อบุผนังหลอดเลือดฝอยและคอลโลเดียน

ในบางกรณีอนุภาคที่ประกอบกันเป็นเฟสที่กระจายตัวคือโปรตีน เมื่ออยู่ในช่วงที่เป็นน้ำโปรตีนจะพับโดยทิ้งส่วนที่ชอบน้ำไปทางด้านนอกเพื่อให้มีปฏิสัมพันธ์กับน้ำมากขึ้นโดยผ่านแรงไอออน - ไดโพโลหรือด้วยการสร้างพันธะไฮโดรเจน

โปรตีนก่อตัวเป็นระบบร่างแหภายในเซลล์สามารถแยกส่วนของสารช่วยกระจายตัวได้ นอกจากนี้พื้นผิวของโปรตีนยังทำหน้าที่จับโมเลกุลขนาดเล็กที่ก่อให้เกิดประจุไฟฟ้าเพียงผิวเผินซึ่งจะ จำกัด ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลของโปรตีนป้องกันไม่ให้จับตัวเป็นก้อนที่ทำให้เกิดการตกตะกอน

ความมั่นคง

คอลลอยด์จำแนกตามแรงดึงดูดระหว่างเฟสการกระจายและเฟสการกระจายตัว ถ้าเฟสการกระจายเป็นของเหลวระบบคอลลอยด์จะถูกจัดประเภทเป็นโซล สิ่งเหล่านี้แบ่งออกเป็นไลโอฟิลิกและไลโอโฟบิก

ไลโอฟิลิกคอลลอยด์สามารถสร้างสารละลายที่แท้จริงและมีความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์ ในทางกลับกันคอลลอยด์ไลโอโฟบิกสามารถสร้างสองขั้นตอนได้เนื่องจากไม่เสถียร แต่เสถียรจากมุมมองของการเคลื่อนไหว สิ่งนี้ช่วยให้พวกมันอยู่ในสถานะที่กระจัดกระจายเป็นเวลานาน

ตัวอย่าง

ทั้งเฟสการกระจายและเฟสการกระจายสามารถเกิดขึ้นได้ในสามสถานะทางกายภาพของสสารนั่นคือของแข็งของเหลวหรือก๊าซ

โดยปกติเฟสต่อเนื่องหรือการแพร่กระจายจะอยู่ในสถานะของเหลว แต่สามารถพบคอลลอยด์ที่มีส่วนประกอบอยู่ในสถานะอื่นของการรวมตัวของสสาร

ความเป็นไปได้ของการรวมเฟสการกระจายตัวและเฟสการกระจายตัวในสถานะทางกายภาพเหล่านี้คือเก้า

แต่ละคนจะได้รับการอธิบายด้วยตัวอย่างที่เกี่ยวข้อง

โซลูชันที่เป็นของแข็ง

เมื่อเฟสการกระจายตัวเป็นของแข็งมันสามารถรวมกับเฟสที่กระจายตัวในสถานะของแข็งกลายเป็นของแข็งที่เรียกว่า

ตัวอย่างของปฏิกิริยาเหล่านี้ ได้แก่ เหล็กโลหะผสมหลายชนิดกับโลหะอื่นอัญมณีสียางเสริมพอร์ซเลนและพลาสติกที่มีสี

อิมัลชันที่เป็นของแข็ง

เฟสการกระจายตัวของสถานะของแข็งสามารถรวมกับเฟสที่กระจายตัวของของเหลวกลายเป็นสิ่งที่เรียกว่าอิมัลชันของแข็ง ตัวอย่างของปฏิกิริยาเหล่านี้ ได้แก่ ชีสเนยและเยลลี่

โฟมแข็ง

เฟสการกระจายตัวในฐานะของแข็งสามารถรวมกับเฟสที่กระจายตัวในสถานะก๊าซซึ่งประกอบด้วยโฟมของแข็งที่เรียกว่า ตัวอย่างของปฏิกิริยาเหล่านี้ ได้แก่ ฟองน้ำยางหินภูเขาไฟและยางโฟม

ดวงอาทิตย์และเจล

เฟสการกระจายตัวในสถานะของเหลวจะรวมกับเฟสที่กระจายตัวในสถานะของแข็งกลายเป็นโซลและเจล ตัวอย่างของปฏิกิริยาเหล่านี้ ได้แก่ นมแมกนีเซียสีโคลนและพุดดิ้ง

อิมัลชัน

เฟสการกระจายตัวในสถานะของเหลวจะรวมกับเฟสที่กระจายอยู่ในสถานะของเหลวทำให้เกิดอิมัลชันที่เรียกว่า ตัวอย่างของปฏิกิริยาเหล่านี้ ได้แก่ นมครีมทาหน้าน้ำสลัดและมายองเนส

โฟม

เฟสการกระจายตัวในสถานะของเหลวจะรวมกับเฟสที่กระจายตัวในสถานะก๊าซทำให้เกิดฟอง ตัวอย่างของปฏิกิริยาเหล่านี้ ได้แก่ ครีมโกนหนวดวิปครีมและโฟมเบียร์

ละอองที่เป็นของแข็ง

เฟสการกระจายตัวในสถานะก๊าซรวมกับเฟสที่กระจายตัวในสถานะของแข็งทำให้เกิดละอองลอยที่เป็นของแข็งที่เรียกว่า ตัวอย่างของปฏิกิริยาเหล่านี้ ได้แก่ ควันไวรัสวัสดุในร่างกายและกล้ามเนื้อในอากาศวัสดุที่ปล่อยออกมาจากท่อไอเสียรถยนต์

สเปรย์เหลว

เฟสการกระจายตัวในสถานะก๊าซสามารถรวมกับเฟสที่กระจายตัวในสถานะของเหลวซึ่งประกอบด้วยสิ่งที่เรียกว่าละอองลอยของเหลว ตัวอย่างของปฏิกิริยาเหล่านี้ ได้แก่ หมอกละอองและน้ำค้าง

โซลูชั่นที่แท้จริง

เฟสของสารช่วยกระจายตัวในสถานะก๊าซสามารถรวมกับเฟสของก๊าซในสถานะก๊าซได้โดยสร้างส่วนผสมของก๊าซที่เป็นสารละลายที่แท้จริงไม่ใช่ระบบคอลลอยด์ ตัวอย่างของปฏิกิริยาเหล่านี้ ได้แก่ อากาศและก๊าซจากแสงสว่าง

อ้างอิง

Whitten, Davis, Peck & Stanley เคมี. (ฉบับที่ 8) CENGAGE การเรียนรู้
Toppr (เอสเอฟ) การจำแนกประเภทของคอลลอยด์ สืบค้นจาก: toppr.com
Jiménez Vargas, J และ Macarulla JM (1984). Physiological Physicochemistry, Sixth Edition. บรรณาธิการ Interamericana
Merriam-Webster (2018) ความหมายทางการแพทย์ของเฟสกระจาย สืบค้นจาก: merriam-webster.com
Madhusha (15 พฤศจิกายน 2560). ความแตกต่างระหว่างเฟสที่กระจายและสื่อการกระจายตัว สืบค้นจาก: pediaa.com

เฟสที่กระจาย: ลักษณะและตัวอย่าง - เคมี - 2025