Коллоидтық күйдегі заттың ерекшелігі

Беттік қабаттардағы заттың күйі ерекше қасиетпен сипатталады – коллоидты күйде болады. Заттың коллоидтық күйінің негізгі ерекшеліктерінің бірі – ол коллоидтық жүйенің гетерогенділігі, яғни екі иә одан да көп фазадан тұратындығы. Мұндағы фазалардың бірі өте ұсақ бөлшектерден (дисперстік фаза) тұрса, екіншісі сол бөлшектерді ұсақтаушы орта – дисперстеуші ортадан тұруы. Енді сол дисперстік фазаның шамасын (өлшемін) көрсететін – дисперстілік деген ұғымға тоқталайық. Кез- келген дисперстік жүйеде иә бөлшектердің көлденең қимасының ұзындығын , (егер бөлшек шар тәрізді болса диаметрі d, егер бөлшек куб сияқты болса, кубтың қабырғасы - l) иә оған кері шаманы D=1/ қарастыруға болады. Дисперстілік бірлігі әртүрлі, сантиметр, милиметр, микрон (10^-6 м), нанометр (10^-9 м), ангстрем А (10^-10 м) болады. Дисперстілік бөлшектердің меншікті бетінің ауданына (меншікті бет деп дисперсті фазаның көлемі не масса бірлігіне тиесілі фазааралығының ауданын айтады), пропорционалдық шама, яғни бөлшектің шамасы кеміген сайын дисперстілік пен меншікті беттің ауданы өседі де, керісінше бөлшектің шамасы өскен сайын кейінгі шамалар кемиді. Коллоидтық жүйеге, бөлшек өлшемінің мәні 10^-7-10^-5 см аралығында болатын жүйені жатқызады. Әрине, мұны онан да әрі ұсақтасақ, нағыз ертінді шығады.

Барлық коллоидты жүйелер сәуле шашырату қабілеті болады (опалесценция). Бұл құбылысты байқау үшін сәуле жолына линза қойып, одан шыққан сәулені коллоидты ертінді арқылы жіберу арқылы көруге болады. Мұны Тиндаль конусы дейді.

Нағыз ертінділермен салыстырғанда коллоидты ертінділердегі диффузия жылдамдығы төмен.

Коллоидтық ертінділердің осмостық қысымы да өте аз, сондықтан көп жағдайда оны байқау да қиын. Демек, коллоидты ертінділердегі диффузия жылдамдығы мен осмостық қысымының төмен болуы ондағы еріген зат бөлшегінің нағыз ертіндімен салыстырғанда ірі екендігін көрсетеді.

Осындай ірі бөлшектердің болуына байланысты коллоидты ертінділер диализге бейім, яғни онымен ерітіндіде бірге еріген төменгі молекулалы заттарды жартылай өткізетін жарғақты пленкалар көмегімен тазартуға болады. Мұндайда төменгі, молекулалы заттар (нағыз ертінділер) жарғақ арқылы өтеді де, коллоидты ертінділер қалып қояды.

Нағыз ертінділер өте тұрақты, ал коллоидты ертінділер тұрақсыз. Олай болса, коллоидты бөлшектер болмашы ғана сыртқы әсер салдарынан коагуляцияланады.

Коллоидты ертінділер, әдетте, электрофорез құбылысына бейім. Бұл құбылыс электр өрісіндегі коллоидты бөлшекті оң, не теріс электродқа тасымалдаумен сипатталады.

Коллоидтық жүйелердің тағы бір ерекшелігі – олардың агрегаттық тұрақсыздығы. Бөлшектердің тұрақсыз болуының негізі себептері термодинамикалық және кинетикалық тұрғыдан түсіндіріледі. Коллоидтық жүйелердің меншікті беттері үлкен болғандықтан оған лайық еркін беттік энергиялары да артық болады. Ал артық еркін беттік энергиясы болатын жүйе әрқашанда тұрақсыз, олар сол энергияны азайтуға тырысады. Осыған байланысты коллоидты жүйелердің ұюы, коагуляциялануы жүреді. Мұндайда бөлшектер бір-біріне жанасып, бірігеді және фазааралық беткі қабат азайып, жүйедегі бос энергия кемиді.