Хусусиятҳои коллоидҳо: падидаҳо ва татбиқҳо
Коллоид системаест, ки дар он як моддаи микроскопӣ дар муҳити дигар баробар тақсим шудааст. Гарчанде ки онҳо якхела ба назар мерасанд, коллоидҳо дар асл омехтаҳои гетерогенӣ бо зарраҳои андозаашон аз 1 то 1000 нанометр мебошанд. Ин падида ҷолиб аст, зеро коллоидҳо устуворанд ва ба осонӣ таҳшин намешаванд, бар хилофи суспензияҳо, ки дар он зарраҳои калон метавонанд бо мурури замон таҳшин шаванд. Дар ин мақола хосиятҳои беназири коллоидҳо омӯхта мешаванд ва дар бораи татбиқи онҳо дар ҳаёти ҳаррӯза ва саноат маълумот дода мешавад.
Намудҳои коллоидҳо
Пеш аз омӯхтани хосиятҳои коллоидҳо, фаҳмидани намудҳои гуногуни коллоидҳо муфид аст. Вобаста ба фазаи пароканда ва муҳити пароканда, коллоидҳоро ба якчанд намудҳо тақсим кардан мумкин аст, яъне:
1. Зол: Коллоид, ки аз моддаи сахт иборат аст, ки дар моеъ пароканда шудааст (мисолҳо: ранг, сиёҳӣ).
2. Аэрозол: Коллоид, ки аз моддаҳои моеъ ё сахт иборат аст, ки дар газ пароканда шудаанд (масалан: туман, дуд).
3. Эмульсия: Коллоид, ки аз моеъе иборат аст, ки дар моеъ пароканда шудааст (масалан: шир, майонез).
4. Гел: Коллоид, ки фазаи парокандаи он ҷисми сахтест, ки дар муҳити моеъ нигоҳ дошта мешавад (масалан: агар-агар, желатин).
5. Кафк: Коллоид, ки аз гази дар моеъ парокандашуда иборат аст (масалан: кафки собун).
Хусусиятҳои коллоидҳо
1. Таъсири Тиндалл
Яке аз маъруфтарин хосиятҳои коллоидҳо таъсири Тиндалл мебошад. Таъсири Тиндалл вақте рух медиҳад, ки нур бо зарраҳои коллоидӣ бархӯрд мекунад ва аз ҷониби онҳо пароканда мешавад ва роҳҳои намоёни рӯшноиро ба вуҷуд меорад. Ин падида дар маҳлулҳои ҳақиқӣ, ки дар онҳо зарраҳои ҳалшуда он қадар хурданд, ки наметавонанд рӯшноиро пароканда кунанд, рух намедиҳад.
Таъсири Тиндалл сабаби он аст, ки мо метавонем нури офтобро тавассути туман бубинем ё роҳи рӯшноиро дар ҳуҷраи пур аз чанголуд тавассути тирезаи кушода мушоҳида кунем. Аз сабаби ин падида, таъсири Тиндалл инчунин дар лаборатория барои муайян кардани он, ки оё омехта коллоид аст ё не, истифода мешавад.
2. Ҳаракати Броунӣ
Ҳаракати Броунӣ ҳаракати тасодуфии зигзаги зарраҳои коллоидӣ мебошад, ки дар натиҷаи бархӯрд бо молекулаҳои муҳити пароканда ба вуҷуд меояд. Ин ҳаракатро бори аввал олим Роберт Браун соли 1827 ҳангоми омӯзиши гардолудҳои пароканда дар об мушоҳида кардааст. Ҳаракати Броунӣ устувории коллоидҳоро таъмин мекунад ва аз ҷойгиршавии зарраҳо аз сабаби қувваи ҷозиба пешгирӣ мекунад.
Ин падидаро таҳти микроскоп мушоҳида кардан мумкин аст ва далели он аст, ки зарраҳои коллоидӣ бо муҳити парокандаи худ пайваста ҳамкорӣ мекунанд.
3. Адсорбсия
Адсорбсия падидаест, ки дар он зарраҳои коллоидӣ молекулаҳо ё ионҳои мушаххасро дар сатҳҳои худ ҷалб ва нигоҳ медоранд. Ин хосият коллоидҳоро дар тозакунӣ, коркарди об ва бисёр дигар барномаҳо хеле самаранок мегардонад. Масалан, зарраҳои карбони фаъолшуда коллоидҳое мебошанд, ки дар филтрҳои об барои ҷабби ифлосӣ ва моддаҳои зараровар аз об истифода мешаванд.
Адсорбсия дар зарраҳои коллоидӣ инчунин метавонад дар саноати дорусозӣ, масалан, дар тарроҳии доруворӣ, ки танзими ихроҷи моддаҳои фаъолро дар бадан талаб мекунад, муфид бошад.
4. Пошидани коллоидӣ
Пошидани коллоидӣ падидаест, ки дар он зарраҳои коллоидии зарядноки якхела ба якдигар тела медиҳанд ва дар натиҷа дисперсияи хеле устувор ба вуҷуд меояд. Зарраҳои коллоидӣ метавонанд заряди мусбат ё манфӣ дошта бошанд ва қувваҳои теладиҳандаи байни онҳо аз ҷамъшавии онҳо пешгирӣ мекунанд.
Ин сабаби устувории баланди баъзе намудҳои коллоидҳост. Масалан, дар бадани инсон сафедаҳои плазмаи хун коллоидҳо мебошанд, ки аз лахташавии хун пешгирӣ мекунанд ва мутобиқати гардиши хунро нигоҳ медоранд.
5. Коагулятсия
Коагуляция равандест, ки дар он зарраҳои коллоидӣ якҷоя шуда, агрегатҳои калонтарро ташкил медиҳанд, ки дар ниҳоят метавонанд таҳшин шаванд ё аз муҳити пароканда ҷудо шаванд. Ин раванд одатан вақте рух медиҳад, ки заряди зарраҳои коллоидӣ бо ёрии электролит ё дигар агенти коагуляция безарар карда мешавад.
Коагулятсия дар равандҳои гуногуни саноатӣ ва технологияҳои тозакунии обҳои партов барои ҷудо кардани коллоидҳо аз обҳои партов муҳим аст. Коагулятсия инчунин дар истеҳсоли нӯшокиҳо ба монанди пиво ва шарбатҳои мевагӣ барои хориҷ кардани моддаҳои номатлуб зарур аст.
6. Диализ
Диализ як усулест, ки барои ҷудо кардани зарраҳои коллоидӣ аз ионҳо ё молекулаҳои хурдтар, ки тавассути мембранаи нимгузаранда пароканда шудаанд, истифода мешавад. Ин раванд дар саноати биохимиявӣ ва дорусозӣ барои тоза кардани сафедаҳо ва дигар ҷузъҳои биологӣ, ки дар маҳлулҳои коллоидӣ пароканда шудаанд, муфид аст.
Диализ инчунин ҳамчун як усули табобат барои беморони гирифтори норасоии гурда маълум аст, ки дар он дастгоҳи диализ вазифаи гурдаҳоро барои филтр кардани хун аз моддаҳои заҳролуд ва ионҳои нолозим ба ӯҳда мегирад.
7. Электрофорез
Электрофорез ба ҳаракати зарраҳои коллоидии заряднок дар майдони электрикӣ ишора мекунад. Зарраҳо бо заряди муқобил ба сӯи электрод ҳаракат мекунанд. Ин усул аксар вақт дар биохимия ва биологияи молекулавӣ барои ҷудо кардан ва таҳлили молекулаҳои калон ба монанди ДНК, РНК ва сафедаҳо дар асоси заряд ва андозаи онҳо истифода мешавад.
Электрофорези гелӣ яке аз маъруфтарин барномаҳо мебошад, ки дар он зарраҳои заряднок дар гел дар асоси зарядашон ҷудо карда мешаванд ва майдони электрикӣ татбиқ карда мешавад.
Истифодаи коллоидӣ
Бар асоси хосиятҳои баррасишуда, коллоидҳо дар бисёр ҷанбаҳои ҳаёти ҳаррӯза ва саноат мавқеи муҳимро ишғол мекунанд. Баъзе аз татбиқҳои асосии коллоидҳо инҳоянд:
1. Тозакунии об
Зарраҳои коллоидӣ дар системаҳои тозакунии об барои тоза кардани ифлосӣ ва моддаҳои зараровар истифода мешаванд. Адсорбсия ва коагулятсия ду раванди асосие мебошанд, ки хосиятҳои коллоидҳоро барои тоза кардани об истифода мебаранд.
2. Дорухона
Дар саноати дорусозӣ, коллоидҳо аксар вақт ҳамчун асос барои доруҳои қалбакӣ истифода мешаванд, зеро онҳо устуворӣ ва қобилияти нигоҳдорӣ ва раҳо кардани компонентҳои фаъолро бо роҳи ченшаванда доранд. Эмульсияҳо ва гелҳои коллоидӣ инчунин дар равғанҳо, кремҳо ва лосионҳо истифода мешаванд.
3. Саноати хӯрокворӣ
Дар саноати хӯрокворӣ, коллоидҳо дар сохтор ва сохтори маҳсулот нақши муҳим доранд. Шир, йогурт, майонез ва желе намунаҳои маҳсулоте мебошанд, ки дар асл системаҳои коллоидӣ мебошанд. Устуворӣ ва мутобиқати ин маҳсулот аз хосиятҳои беназири коллоидҳо вобаста аст.
4. Косметика
Маҳсулоти зебоӣ ба монанди кремҳо, лосионҳо ва шампунҳо натиҷаи технологияи коллоидӣ мебошанд. Устуворкунии эмульсия ва раҳошавии назоратшавандаи компонентҳои фаъол сабабҳои асосии истифодаи васеъи коллоидҳо дар маҳсулоти косметикӣ мебошанд.
5. Нанотехнология
Нанотехнология аз хосиятҳои коллоидҳо барои истеҳсоли маводҳо бо хусусиятҳои хеле мушаххас истифода мебарад. Коллоидҳои металлӣ ё нанозарраҳо дар сенсорҳо, катализаторҳо ва як қатор дигар барномаҳои баландтехнологӣ истифода мешаванд.
Хулоса
Хусусиятҳои коллоидҳо онҳоро дар химияи физикӣ ба як падидаи ҷолиб табдил медиҳанд ва истифодаи амалии онҳо гуногун аст. Аз коркарди об ва дорусозӣ то хӯрокворӣ ва косметика, коллоидҳо дар бисёр ҷанбаҳои ҳаёт ва саноат ҷузъҳои муҳим буданашонро исбот кардаанд. Дарки хусусиятҳои беназири коллоидҳо дарро барои омӯхтани барномаҳои нав ва навовариҳои идомаёбанда дар соҳаҳои гуногун боз мекунад.
