ระบบกระจัดกระจายคืออะไร
ระบบการกระจายตัว เป็นส่วนผสมระหว่างสารสองชนิดหรือมากกว่าไม่ว่าจะแบบง่ายหรือแบบผสมซึ่งมีเฟสไม่ต่อเนื่อง
การกระจายตัวเป็นระบบที่สารกระจายตัวอยู่ภายในสารอื่น การกระจายตัวอาจเป็นเนื้อเดียวกันหรือต่างกัน ขั้นตอนการกระจายตัวซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นอนุภาคบางชนิดอาจแตกต่างจากสื่อกลางที่ถูกกระจายไป
การแพร่กระจายสามารถพบได้ในสารหลายอย่างในอุตสาหกรรมยา จากการแก้ปัญหาของโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่เช่นอัลบูมินและโพลีแซคคาไรด์จนถึงน้ำยาแขวนลอยนาโนและไมโครและอิมัลชั่นและสารแขวนลอยหยาบ
การมีเฟสที่โดดเด่นทางร่างกายช่วยให้การแพร่กระจายมีคุณสมบัติแตกต่างจากโซลูชันที่แท้จริงเช่นการรวมอนุภาคและการปรับ
ในระบบการกระจายใด ๆ มีสองวลีที่แตกต่าง: การกระจายตัวและการกระจาย เฟสการกระจายตัวหมายถึงเฟสที่ถูกกระจายในเฟสอื่นซึ่งเรียกว่าดิสเพอเรนท์
ระบบการกระจายสามารถจำแนกได้หลายวิธีรวมถึงขนาดของอนุภาคที่สัมพันธ์กับอนุภาคของเฟสต่อเนื่องโดยไม่คำนึงว่าเกิดการตกตะกอนหรือไม่
ประเภทของระบบการกระจายหลัก
สารแขวนลอย
สารแขวนลอยเป็นส่วนผสมที่แตกต่างกันที่มีอนุภาคของแข็งที่มีขนาดใหญ่พอที่จะถูกกระตุ้น
ในสารแขวนลอยส่วนผสมที่ต่างกันจะแสดงอนุภาคตัวถูกละลายที่ลอยอยู่ในตัวกลางและไม่ละลายอย่างสมบูรณ์ พวกเขาสามารถกระจายตัวด้วยกล้องจุลทรรศน์หรือหยาบหรือกระจายตัวที่ดี
อนุภาคของสารแขวนลอยสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ในการแขวนลอยอนุภาคลอยได้อย่างอิสระในตัวทำละลาย
เฟสภายใน (ของแข็ง) จะกระจายตัวผ่านเฟสภายนอก (ของเหลว) ผ่านการกวนเชิงกลด้วยการใช้สารเพิ่มปริมาณบางอย่างหรือสารแขวนลอย
ตัวอย่างที่ชัดเจนของสารแขวนลอยคือทรายหรือดินในน้ำ อนุภาคแขวนลอยจากโลกจะมองเห็นภายใต้กล้องจุลทรรศน์และในที่สุดก็จะเสร็จสิ้นเมื่อเวลาผ่านไปหากพวกเขาไม่ถูกรบกวน
คุณสมบัตินี้สร้างความแตกต่างของคอลลอยด์จากสารแขวนลอยเนื่องจากในคอลลอยด์อนุภาคจะมีขนาดเล็กลงและไม่คงตัว
ในทางกลับกันคอลลอยด์และสารแขวนลอยแตกต่างจากสารละลายเนื่องจากสารที่ละลายไม่ได้มีอยู่ในรูปของแข็งและตัวทำละลายและตัวละลายถูกผสมกัน
การแขวนลอยของของเหลวหรืออนุภาคของแข็งในก๊าซเรียกว่าสเปรย์ ตัวอย่างเช่นในบรรยากาศสามารถพบได้ในรูปแบบของอนุภาคของโลกเกลือทะเลไนเตรตและหยดเมฆ
สารแขวนลอยจะถูกจัดประเภทตามเฟสการกระจายและสื่อการกระจาย สื่อการกระจายตัวนั้นเป็นของแข็งในขณะที่ขั้นตอนการกระจายตัวอาจเป็นของเหลวก๊าซหรือของแข็ง
จากมุมมองของเทอร์โมไดนามิกส์สารแขวนลอยไม่เสถียร อย่างไรก็ตามสามารถเสถียรในช่วงเวลาหนึ่งซึ่งกำหนดอายุการใช้งานของมัน สิ่งนี้มีประโยชน์ในอุตสาหกรรมเมื่อพูดถึงการสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสำหรับผู้บริโภค
คอลลอยด์หรือระบบคอลลอยด์
คอลลอยด์เป็นส่วนผสมที่สารของอนุภาคที่ไม่ละลายน้ำกระจายด้วยกล้องจุลทรรศน์ถูกแขวนลอยผ่านสารอื่น
บางครั้ง colides สามารถมีลักษณะของการแก้ปัญหาดังนั้นพวกเขาจะถูกระบุและโดดเด่นด้วยคุณสมบัติการขนส่งทางกายภาพและทางเคมีของพวกเขา
ต่างจากสารละลายที่ตัวทำละลายและตัวถูกละลายเป็นเพียงเฟสเดียวคอลลอยด์มีเฟสที่แยกย้ายกันไป (อนุภาคแขวนลอย) และเฟสต่อเนื่อง (ตัวกลางของสารแขวนลอย)
ในการมีคุณสมบัติเป็นคอลลอยด์ส่วนผสมไม่ควรชำระหรือควรใช้เวลานานในการปรับอย่างเห็นได้ชัด
อนุภาคของเฟสที่กระจัดกระจายมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 และ 1, 000 นาโนเมตร ปกติอนุภาคเหล่านี้จะมองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์
ของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันกับเฟสการกระจายตัวในขนาดนี้สามารถเรียกได้ว่าละอองลอยคอลลอยด์อิมัลชันคอลลอยด์โฟมคอลลอยด์การกระจายตัวของคอลลอยด์หรือไฮโดรโซล
อนุภาคของเฟสการกระจายตัวจะได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากพื้นผิวทางเคมีที่มีอยู่ในคอลลอยด์
คอลลอยด์บางชนิดโปร่งแสงโดย Tyndall Effect ซึ่งเป็นการกระเจิงของอนุภาคแสงในคอลลอยด์ คอลลอยด์อื่นอาจมีสีขุ่นหรืออาจมีสีเล็กน้อย ในบางกรณีคอลลอยด์ถือได้ว่าเป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน
คอลลอยด์สามารถแบ่งออกเป็น:
- ไฮโดรฟิลิกคอลลอยด์: อนุภาคคอลลอยด์จะถูกดึงดูดเข้าสู่น้ำโดยตรง พวกเขาจะเรียกว่าดวงอาทิตย์พลิกกลับได้
- คอลลอยด์ที่ชอบน้ำ: พวกมันอยู่ตรงข้ามกับด้านบน; คอลลอยด์ที่ไม่ชอบน้ำถูกผลักออกจากน้ำ พวกเขาจะเรียกว่าดวงอาทิตย์กลับไม่ได้
ทางออกที่แท้จริง
วิธีการแก้ปัญหาคือส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันประกอบด้วยสารสองอย่างหรือมากกว่า ในตัวผสมดังกล่าวตัวถูกละลายคือสารที่ละลายในสารตัวอื่น - เรียกว่าตัวทำละลาย
กระบวนการของการรวมสารละลายจะเกิดขึ้นในระดับที่ผลกระทบของขั้วเคมีมีผลในการโต้ตอบเฉพาะกับการละลาย
โดยปกติวิธีการแก้ปัญหาจะสมมติขั้นตอนของตัวทำละลายเมื่อตัวทำละลายเป็นส่วนที่ใหญ่ที่สุดของส่วนผสม ความเข้มข้นของตัวถูกละลายในสารละลายคือมวลของตัวถูกละลายที่แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของมวลในสารละลายที่สมบูรณ์
อนุภาคของตัวถูกละลายในสารละลายไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า วิธีการแก้ปัญหาไม่อนุญาตให้รังสีแสงกระจาย การแก้ปัญหามีเสถียรภาพพวกเขาประกอบด้วยเฟสเดียวและตัวถูกละลายของพวกเขาไม่สามารถแยกออกจากการกรอง
คำตอบสามารถเป็นเนื้อเดียวกันซึ่งส่วนประกอบของส่วนผสมเป็นเฟสเดียวหรือต่างกันซึ่งส่วนประกอบของส่วนผสมนั้นมีเฟสที่แตกต่างกัน
คุณสมบัติของส่วนผสมเช่นความเข้มข้นอุณหภูมิและความหนาแน่นสามารถกระจายได้ทั่วทั้งเล่ม แต่ในกรณีที่ไม่มีปรากฏการณ์การแพร่กระจายหรือหลังจากสิ้นสุด
มีวิธีแก้ไขปัญหาหลายประเภท ได้แก่ :
- วิธีการแก้ปัญหาก๊าซเช่นอากาศ (ออกซิเจนและก๊าซอื่น ๆ ที่ละลายในไนโตรเจน)
- น้ำยาเหลวเช่นก๊าซในของเหลว (คาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำ) ของเหลวในของเหลว (เอทานอลในน้ำ) และของแข็งในของเหลว (น้ำตาลในน้ำ)
- สารละลายที่เป็นของแข็งเช่นก๊าซในของแข็ง (ไฮโดรเจนในโลหะ) ของเหลวในของแข็ง (เฮกเซนในพาราฟิน) และของแข็งในของแข็ง (โลหะผสมและโพลิเมอร์)