Główna różnica – koloid vs zawieszenie

Zarówno koloidy, jak i zawiesiny są uważane za mieszaniny, w których składniki nie są ze sobą chemicznie związane. Główna różnica między koloidem a zawiesiną polega na wielkości cząstek. Cząstki koloidalne są znacznie mniejsze niż cząstki zawiesiny. Ze względu na tę różnicę wielkości cząstki koloidu mogą być jednorodne lub niejednorodne w danych warunkach, podczas gdy zawiesiny są zawsze niejednorodne.

Ten artykuł wyjaśnia,

1. Czym są koloidy? – Definicja, właściwości, przykłady 2. Czym są zawieszenia? – Definicja, właściwości, przykłady 3. Jak odróżnić koloidy od zawiesin4. Jaka jest różnica między koloidem a zawieszeniem?

Co to są koloidy

Wielkość cząstek koloidu waha się od 1 nm do 200 nm. Cząstki koloidalne, które są zdyspergowane w ośrodku dyspersyjnym, nazywane są fazą rozproszoną. Zapobiega osadzaniu się cząstek koloidalnych przez Ruch Browna. Systemy te są w większości przezroczyste, ponieważ światło jest rozpraszane przez cząsteczki. Koloidy nie są łatwo oddzielane od ośrodka dyspersyjnego. Do oddzielenia koloidów wymagane są techniki takie jak wirowanie, dializa i ultrafiltracja. Cząsteczki koloidalne mogą być cząsteczkami lub agregatami molekularnymi. W układzie koloidalnym może nastąpić separacja faz, ale nie jest to łatwe. Dwie fazy mogą się rozdzielić, pozostawiając na dłuższy czas. Rozdział faz występuje w liofobowych układach koloidalnych, w których faza rozproszona nie ma dużego powinowactwa do ośrodka dyspersyjnego. W przeciwieństwie do tego układy liofilowe nie wykazują rozdziału faz, ponieważ faza rozproszona jest fizycznie przyciągana do ośrodka dyspersyjnego. Cząsteczki koloidalne przechodzą przez bibuły filtracyjne.

Przykłady układów koloidalnych

Faza rozproszona – ośrodek dyspersyjny	Układ koloidalny: przykłady
Solid-Solid	Zole stałe: minerały, kamienie szlachetne, szkło
Ciecz stała	Sole: Zabłocona woda, skrobia w wodzie, płyny komórkowe
Stały-Gaz	Aerozol ciał stałych: burze piaskowe, dym
Ciecz-ciecz	Emulsja: lek, mleko, szampon
Ciecz-Stałe	Żele: masło, galaretki
Gaz płynny	Aerozole w płynie: mgła, mgiełka
gaz-ciało stałe	Pianka stała: kamień, guma piankowa
Gaz-ciecz	pianka, pianka: woda sodowa, bita śmietana

Rysunek 1: Mleko – przykład koloidu ciecz-ciecz

Czym są zawieszenia

Cząstki zawiesiny są znacznie większe niż cząstki koloidu. Ze względu na swój rozmiar nie przechodzą przez bibuły filtracyjne i można je odzyskać przez filtrację. Cząsteczki te są widoczne gołym okiem. Światło nie przechodzi przez te duże cząstki. Dlatego systemy są często nieprzejrzyste.

Zawieszenia są niejednorodne. Cząsteczki zawiesiny ulegają sedymentacji, gdy układ jest pozostawiony. Wynika to z siły grawitacji działającej na cząstki i braku ruchu Browna.

Jeśli włożysz trochę CaCO₃ do wody i wymieszaj system, najpierw zobaczysz mleczny roztwór koloru, który wydaje się być jednorodny. Ale to nie pozostaje takie samo. Cząstki mają tendencję do sedymentacji zaraz po zatrzymaniu mieszania. Po pewnym czasie widać warstwę CaCO₃ na dnie pojemnika.

Przykłady zawieszeń

Ciało stałe w płynie: Zabłocona woda, CaCO₃ w wodzie

Płyn w płynie: Olej w wodzie (układy ciecz-ciecz nazywane są emulsjami)

Ciało stałe w płynie: Cząsteczki sadzy w powietrzu

Jak odróżnić koloidy od zawiesin

W celu odróżnienia koloidów od zawiesin można zastosować kilka metod.

Podczas filtrowania przez bibułę filtracyjną koloidy przechodzą przez bibułę, podczas gdy zawieszone cząstki zostaną zatrzymane.

Gdy system zostanie odstawiony na jakiś czas, zawieszone cząstki łatwo ulegną sedymentacji, podczas gdy cząstki koloidalne pozostaną w roztworze.

Ruchy Browna są również kolejnym czynnikiem, który można wykorzystać do rozróżnienia między koloidem a zawiesiną. Jest to przypadkowy ruch i zderzenie molekuł. Cząsteczki koloidalne przechodzą ruchy Browna, ponieważ są wystarczająco małe, aby umożliwić przypadkowe ruchy i zderzenia. Dlatego nie osiedlają się łatwo i oddzielają. Duże zawieszone cząstki nie podlegają ruchom Browna i łatwo osadzają się.

Rysunek 2: Olej w wodzie – przykład zawieszenia

Różnica między koloidem a zawiesiną

Rozmiar cząstek

Koloid: Cząsteczki koloidalne są stosunkowo małe (1-200 nm).

Zawieszenie: Cząstki zawiesiny są stosunkowo duże (>200 nm).

Przepuszczalność przez papier filtracyjny

Koloid: Cząsteczki przechodzą przez bibułę filtracyjną.

Zawieszenie: Cząsteczki nie przechodzą przez bibułę filtracyjną.

Widoczność cząstek

Koloid: Cząsteczek nie można zobaczyć gołym okiem, ale można je zobaczyć pod mikroskopem świetlnym.

Zawieszenie: Cząsteczki można wyraźnie zobaczyć gołym okiem.

Osadzanie

Koloid: Cząsteczki nie ulegają sedymentacji.

Zawieszenie: Cząsteczki ulegają sedymentacji.

Separacja faz

Koloid: Separacja faz jest albo bardzo powolna, albo może się nie zdarzyć.

Zawieszenie: Widoczne jest wyraźne rozdzielenie faz.

Aplikacje

Koloid: Koloidy są wykorzystywane w przemyśle farbiarskim, spożywczym, perfumeryjnym i wielu innych zastosowaniach przemysłowych.

Zawieszenie: Zawiesiny są stosowane w produkcji leków i mleka magnezowego.

Przykłady

Koloid: Mleko, szampon, kamienie szlachetne i guma piankowa to przykłady koloidów.

Zawieszenie: Zabłocona woda, sadza w powietrzu, olej i woda to przykłady zawiesin

Podsumowanie – Koloid kontra Zawieszenie

Cząstki zawieszone to największa kategoria cząstek w mieszaninach. Koloidy są średniej wielkości, a cząsteczki roztworu są najmniejsze. Różne różnice wymienione w powyższej tabeli są spowodowane różnicą w wielkości cząstek, która jest również główną różnicą między koloidem a zawiesiną.

Referencja:

„Roztwory, zawiesiny, koloidy – tabela podsumowująca”. EdInformatyka.Com. n.p., b.d. Sieć. 06 lutego 2017.

Verma, N.K., B.K. Vermani i Neema Verma. „Chemia powierzchni”. Kompleksowa Chemia Praktyczna Klasa XII. N.p.: Laxmi Publications, 2008. N. pag. Wydrukować.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

„Woda i olej” Victor Blacus – (GFDL) przez Commons Wikimedia

„925858” (domena publiczna) przez Pixabay