SPREDT FASE: EGENSKABER OG EKSEMPLER - KEMI - 2025

Den spredte fase er den i en mindre andel, diskontinuerlig, og den er sammensat af aggregater af meget små partikler i en dispersion. I mellemtiden kaldes den mest rigelige og kontinuerlige fase, hvor de kolloidale partikler ligger, spredningsfasen.

Dispersioner klassificeres efter størrelsen af ​​partiklerne, der danner den spredte fase, idet de er i stand til at skelne mellem tre typer dispersioner: grove dispersioner, kolloidale opløsninger og ægte opløsninger.

Kilde: Gabriel Bolívar

På billedet ovenfor kan du se en hypotetisk spredt fase af lilla partikler i vand. Som et resultat viser et glas fyldt med denne spredning ikke gennemsigtighed for synligt lys; det vil sige det ser ud som en lilla flydende yoghurt. Type dispersioner varierer afhængigt af størrelsen på disse partikler.

Når de er "store" (^10-7 m), taler de om grove spredninger, og de kan slå sig ned på grund af tyngdekraften; kolloidale opløsninger, hvis deres størrelser ligger mellem ^10-9 m og ^10-6 m, hvilket gør dem kun synlige med et ultramikroskop eller elektronmikroskop; og ægte opløsninger, hvis deres størrelse er mindre end ^10-9 m, og som er i stand til at krydse membraner.

De rigtige løsninger er derfor alle dem, der er populært kendt, såsom eddike eller sukkervand.

Karakteristika for den spredte fase

Løsningerne udgør et særligt tilfælde af spredningerne, idet de er af stor interesse for viden om de levende væseners fysiokemi. De fleste biologiske stoffer, både intracellulære og ekstracellulære, er i form af såkaldte dispersioner.

Brownsk bevægelse og Tyndall-effekten

Partiklerne i den spredte fase af kolloidale opløsninger har en lille størrelse, der gør deres sedimentation formidlet af tyngdekraften vanskelig. Endvidere bevæger partiklerne sig konstant i en tilfældig bevægelse og kolliderer med hinanden, hvilket også gør det vanskeligt for dem at slå sig ned. Denne type bevægelse er kendt som en brownian.

På grund af den relativt store størrelse af partiklerne i den dispergerede fase har kolloidale opløsninger et uklar eller endda uigennemsigtigt udseende. Dette skyldes, at lys er spredt, når det passerer gennem kolloiden, et fænomen kendt som Tyndall-effekten.

heterogenitet

Kolloidale systemer er inhomogene systemer, da den spredte fase består af partikler med en diameter mellem ^10-9 m og ^10-6 m. I mellemtiden er opløsningernes partikler af en mindre størrelse, generelt mindre end ^10-9 um.

Partikler fra den spredte fase af kolloidale opløsninger kan passere gennem filterpapir og lerfilter. Men de kan ikke passere gennem dialysemembraner som cellofan, kapillærendotel og kollodion.

I nogle tilfælde er partiklerne, der udgør den spredte fase, proteiner. Når de er i den vandige fase, foldes proteinerne, hvilket efterlader den hydrofile del mod ydersiden for en større interaktion med vand, gennem ion-dipolo kræfter eller med dannelse af brintbindinger.

Proteiner danner et retikulært system inde i celler, der er i stand til at sekvestere en del af dispergeringsmidlet. Derudover tjener proteinernes overflade til at binde små molekyler, der giver en overfladisk elektrisk ladning, hvilket begrænser samspillet mellem proteinmolekylerne og forhindrer dem i at danne blodpropper, der forårsager deres sedimentation.

Stabilitet

Kolloider klassificeres i henhold til tiltrækningen mellem den spredte fase og dispergeringsfasen. Hvis spredningsfasen er flydende, klassificeres kolloidale systemer som soler. Disse er opdelt i lyofil og lyofob.

Lyofile kolloider kan danne ægte opløsninger og er termodynamisk stabile. På den anden side kan lyofobe kolloider danne to faser, da de er ustabile; men stabil fra kinetisk synspunkt. Dette giver dem mulighed for at forblive i en spredt tilstand i lang tid.

eksempler

Både dispergeringsfasen og den spredte fase kan forekomme i de tre fysiske tilstande af materie, det vil sige: faststof, væske eller gas.

Normalt er den kontinuerlige eller spredende fase i flydende tilstand, men der kan findes kolloider, hvis komponenter er i andre tilstande af aggregering af stof.

Mulighederne for at kombinere dispergeringsfasen og den spredte fase i disse fysiske tilstande er ni.

Hver af dem vil blive forklaret med nogle respektive eksempler.

Solide løsninger

Når dispergeringsfasen er fast, kan den kombineres med en dispergeret fase i fast tilstand og danne såkaldte faste opløsninger.

Eksempler på disse interaktioner er: mange legeringer af stål med andre metaller, nogle farvede perler, forstærket gummi, porcelæn og pigmenteret plast.

Faste emulsioner

Faststof-dispergeringsfasen kan kombineres med en flydende dispergeret fase og danner såkaldte faste emulsioner. Eksempler på disse interaktioner er: ost, smør og gelé.

Fast skum

Dispergeringsfasen som et fast stof kan kombineres med en dispergeret fase i gasformig tilstand, der udgør de såkaldte faste skum. Eksempler på disse interaktioner er: svamp, gummi, pimpsten og skumgummi.

Soler og geler

Dispergeringsfasen i flydende tilstand kombineres med den dispergerede fase i fast tilstand og danner solerne og gelerne. Eksempler på disse interaktioner er: mælk af magnesia, maling, mudder og budding.

emulsioner

Spredningsfasen i flydende tilstand kombineres med den spredte fase også i flydende tilstand, hvilket producerer såkaldte emulsioner. Eksempler på disse interaktioner er: mælk, ansigtscreme, salatdressinger og mayonnaise.

Skum

Dispergeringsfasen i flydende tilstand kombineres med den spredte fase i gasformig tilstand og danner skummet. Eksempler på disse interaktioner er: barbercreme, pisket fløde og ølskum.

Faste aerosoler

Dispergeringsfasen i luftform kombineres med den spredte fase i fast tilstand, hvilket giver anledning til de såkaldte faste aerosoler. Eksempler på disse interaktioner er: røg, vira, corpuskulære materialer i luften, materialer udsendt af biludstødningsrør.

Flydende aerosoler

Spredningsfasen i gasformig tilstand kan kombineres med den spredte fase i den flydende tilstand, der udgør de såkaldte flydende aerosoler. Eksempler på disse interaktioner er: tåge, tåge og dug.

Ægte løsninger

Dispergeringsfasen i gasstilstand kan kombineres med gasfasen i gasformig tilstand og danne de gasformige blandinger, der er ægte opløsninger og ikke kolloidale systemer. Eksempler på disse interaktioner er: luft og gas fra belysning.

Referencer

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemi. (8. udgave). CENGAGE Læring.
2. Toppr. (Sf). Klassificering af kolloider. Gendannes fra: toppr.com
3. Jiménez Vargas, J og Macarulla. JM (1984). Fysiologisk fysisk kemi, sjette udgave. Redaktionel Interamericana.
4. Merriam-Webster. (2018). Medicinsk definition af spredt fase. Gendannes fra: merriam-webster.com
5. Madhusha. (15. november 2017). Forskel mellem spredt fase og spredningsmedium. Gendannes fra: pediaa.com