बिखरी हुई प्रणालियाँ और समाधान। बिखरी हुई प्रणालियाँ कार्बोरेटर मिश्रण का बिखरा हुआ चरण

तितर - बितरविषमांगी प्रणालियाँ कहलाती हैं जिनमें एक पदार्थ बहुत छोटे कणों के रूप में दूसरे पदार्थ के आयतन में समान रूप से वितरित होता है।

वह पदार्थ जो कम मात्रा में मौजूद होता है और दूसरे के आयतन में वितरित होता है, कहलाता है परिक्षेपित प्रावस्था. इसमें कई पदार्थ शामिल हो सकते हैं.

अधिक मात्रा में उपस्थित वह पदार्थ, जिसके आयतन में परिक्षिप्त प्रावस्था वितरित होती है, कहलाता है फैलाव माध्यम. इसके और परिक्षिप्त चरण के कणों के बीच एक इंटरफ़ेस होता है, इसलिए परिक्षिप्त प्रणालियों को विषम (इनहोमोजीनियस) कहा जाता है।

परिक्षेपण माध्यम और परिक्षिप्त चरण दोनों को एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं - ठोस, तरल और गैसीय - में पदार्थों द्वारा दर्शाया जा सकता है।

परिक्षेपण माध्यम की समग्र अवस्था और परिक्षिप्त चरण के संयोजन के आधार पर, 8 प्रकार की ऐसी प्रणालियों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।

परिक्षिप्त चरण को बनाने वाले पदार्थों के कणों के आकार के आधार पर, परिक्षिप्त प्रणालियों को विभाजित किया जाता है खुरदुरा(निलंबन) 100 एनएम से अधिक कण आकार के साथ और सूक्ष्मता से फैलाया हुआ(कोलाइडल समाधान या कोलाइडल प्रणाली) 100 से 1 एनएम तक कण आकार के साथ। यदि पदार्थ को 1 एनएम से कम आकार के अणुओं या आयनों में विभाजित किया जाता है, तो एक सजातीय प्रणाली बनती है - समाधान. यह एकसमान (सजातीय) है, परिक्षिप्त चरण के कणों और माध्यम के बीच कोई इंटरफ़ेस नहीं है।

यहां तक ​​कि बिखरी हुई प्रणालियों और समाधानों के साथ एक त्वरित परिचय से पता चलता है कि वे रोजमर्रा की जिंदगी और प्रकृति में कितने महत्वपूर्ण हैं (तालिका देखें)।

मेज़। बिखरी हुई प्रणालियों के उदाहरण

फैलाव माध्यम	परिक्षेपित प्रावस्था	कुछ प्राकृतिक और घरेलू फैलाव प्रणालियों के उदाहरण
गैस	तरल	कोहरा, तेल की बूंदों से जुड़ी गैस, कार के इंजन में कार्बोरेटर मिश्रण (हवा में गैसोलीन की बूंदें), एरोसोल
ठोस	हवा में धूल, धुआं, स्मॉग, सिमूम्स (धूल और रेत के तूफान), एरोसोल
तरल	गैस	ज्वरयुक्त पेय पदार्थ, झाग
तरल	इमल्शन। शरीर का तरल माध्यम (रक्त प्लाज्मा, लसीका, पाचक रस), कोशिकाओं की तरल सामग्री (साइटोप्लाज्म, कैरियोप्लाज्म)
ठोस	सोल, जैल, पेस्ट (जेली, जेली, गोंद)। नदी और समुद्री गाद पानी में निलंबित; मोर्टारों
ठोस	गैस	हवा के बुलबुले वाली बर्फ की परत, मिट्टी, कपड़ा, ईंट और चीनी मिट्टी की चीज़ें, फोम रबर, वातित चॉकलेट, पाउडर
तरल	नम मिट्टी, चिकित्सा और कॉस्मेटिक उत्पाद (मलहम, काजल, लिपस्टिक, आदि)
ठोस	चट्टानें, रंगीन शीशे, कुछ मिश्रधातुएँ

स्वयं जज करें: नील गाद के बिना प्राचीन मिस्र की महान सभ्यता का जन्म नहीं होता; पानी, हवा, चट्टानों और खनिजों के बिना, जीवित ग्रह - हमारा सामान्य घर - पृथ्वी का अस्तित्व ही नहीं होता; कोशिकाओं के बिना कोई जीवित जीव नहीं होगा, आदि।

यदि परिक्षिप्त चरण के सभी कणों का आकार समान हो, तो ऐसी प्रणालियों को मोनोडिस्पर्स कहा जाता है (चित्र 1, ए और बी)। असमान आकार के बिखरे हुए चरण के कण पॉलीडिस्पर्स सिस्टम बनाते हैं (चित्र 1, सी)।

चावल। 1. स्वतंत्र रूप से बिखरी हुई प्रणालियाँ: कणिका - (ए-सी), रेशेदार - (डी) और फिल्म-फैली हुई - (ई); ए, बी - मोनोडिस्पर्स; सी - पॉलीडिस्पर्स सिस्टम।

बिखरी हुई प्रणालियाँ हो सकती हैं स्वतंत्र रूप से फैला हुआ(चित्र 1) और एकजुट होकर बिखरा हुआ(चित्र 2, ए - सी) बिखरे हुए चरण के कणों के बीच परस्पर क्रिया की अनुपस्थिति या उपस्थिति पर निर्भर करता है। स्वतंत्र रूप से फैली हुई प्रणालियों में एरोसोल, पतला सस्पेंशन और इमल्शन शामिल हैं। वे तरल हैं; इन प्रणालियों में, बिखरे हुए चरण के कणों का कोई संपर्क नहीं होता है, वे यादृच्छिक तापीय गति में भाग लेते हैं, और गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में स्वतंत्र रूप से चलते हैं। एकजुट रूप से बिखरी हुई प्रणालियाँ ठोस होती हैं; वे तब उत्पन्न होते हैं जब बिखरे हुए चरण के कण संपर्क में आते हैं, जिससे एक ढांचे या नेटवर्क के रूप में एक संरचना का निर्माण होता है। यह संरचना बिखरी हुई प्रणाली की तरलता को सीमित करती है और इसे अपना आकार बनाए रखने की क्षमता देती है। पाउडर, संकेंद्रित इमल्शन और सस्पेंशन (पेस्ट), फोम, जैल एकजुट फैलाव प्रणालियों के उदाहरण हैं। पदार्थ का एक निरंतर द्रव्यमान छिद्रों और केशिकाओं द्वारा प्रवेश किया जा सकता है, जिससे केशिका-फैली हुई प्रणालियाँ (चमड़ा, कार्डबोर्ड, कपड़े, लकड़ी) बनती हैं।

चावल। 3. सुसंगत रूप से परिक्षिप्त (ए-सी) और केशिका-विक्षिप्त (डी, ई) प्रणाली: जेल (ए), घने (बी) और ढीली धनुषाकार (सी) संरचना के साथ कौयगुलांट।

बिखरी हुई प्रणालियाँ, अणुओं की दुनिया और बड़े पिंडों के बीच उनकी मध्यवर्ती स्थिति के अनुसार, दो तरीकों से प्राप्त की जा सकती हैं: फैलाव के तरीके, यानी बड़े पिंडों को पीसना, और आणविक या आयनिक विघटित पदार्थों के संघनन के तरीके।

परिक्षिप्त प्रणालियों के चरणों की परस्पर क्रिया का अर्थ है सॉल्वेशन (जलीय प्रणालियों के मामले में जलयोजन) की प्रक्रियाएँ, यानी, परिक्षिप्त चरण के कणों के चारों ओर परिक्षेपण माध्यम के अणुओं से सॉल्वेशन (हाइड्रेट) कोशों का निर्माण। तदनुसार, जी. फ्रायंडलिच के प्रस्ताव के अनुसार, बिखरे हुए चरण और फैलाव माध्यम (केवल तरल फैलाव माध्यम वाले सिस्टम के लिए) के पदार्थों के बीच बातचीत की तीव्रता के अनुसार, निम्नलिखित बिखरे हुए सिस्टम प्रतिष्ठित हैं:

− लियोफिलिक (हाइड्रोफिलिक, यदि डीएस पानी है): सर्फेक्टेंट के माइक्रेलर समाधान, महत्वपूर्ण इमल्शन, कुछ प्राकृतिक आईयूडी के जलीय घोल, उदाहरण के लिए, प्रोटीन (जिलेटिन, अंडे का सफेद भाग), पॉलीसेकेराइड (स्टार्च)। उन्हें डीएस अणुओं के साथ डीएफ कणों की मजबूत बातचीत की विशेषता है। सीमित मामले में, पूर्ण विघटन देखा जाता है। सॉल्वेशन प्रक्रिया के कारण लियोफिलिक फैलाव प्रणालियाँ अनायास ही बन जाती हैं। थर्मोडायनामिक रूप से समग्र रूप से स्थिर।

− लियोफोबिक (हाइड्रोफोबिक, यदि डीएस पानी है): इमल्शन, सस्पेंशन, सॉल। वे डीएस अणुओं के साथ डीपी कणों की कमजोर बातचीत की विशेषता रखते हैं। वे अनायास नहीं बनते; उन्हें बनाने के लिए कार्य की आवश्यकता होती है। थर्मोडायनामिक रूप से एकत्रित रूप से अस्थिर (यानी, वे बिखरे हुए चरण के कणों के सहज एकत्रीकरण की ओर प्रवृत्त होते हैं), उनकी सापेक्ष स्थिरता (तथाकथित) metastability) गतिज कारकों (यानी, कम एकत्रीकरण दर) के कारण है।

3. तौलना।

निलंबित करें - ये छितरी हुई प्रणालियाँ हैं जिनमें चरण कण का आकार 100 एनएम से अधिक है। ये अपारदर्शी प्रणालियाँ हैं, जिनके अलग-अलग कणों को नग्न आंखों से देखा जा सकता है। परिक्षिप्त चरण और परिक्षिप्त माध्यम को निपटान और निस्पंदन द्वारा आसानी से अलग किया जाता है। ऐसी प्रणालियों को इसमें विभाजित किया गया है:

1. इमल्शन (माध्यम और चरण दोनों एक दूसरे में अघुलनशील तरल पदार्थ हैं)। पानी और तेल के मिश्रण को काफी देर तक हिलाकर इमल्शन तैयार किया जा सकता है। ये प्रसिद्ध दूध, लसीका, पानी आधारित पेंट आदि हैं।

2. निलंबन (मध्यम एक तरल है, चरण इसमें एक ठोस अघुलनशील है) एक निलंबन तैयार करने के लिए, आपको पदार्थ को बारीक पाउडर में पीसने की जरूरत है, इसे तरल में डालें और अच्छी तरह से हिलाएं। समय के साथ, कण बर्तन के निचले भाग में गिर जाएगा। जाहिर है, कण जितने छोटे होंगे, निलंबन उतने ही लंबे समय तक बना रहेगा। ये निर्माण समाधान हैं, पानी में निलंबित नदी और समुद्री गाद, समुद्री जल में सूक्ष्म जीवों का एक जीवित निलंबन - प्लवक, जो दिग्गजों - व्हेल, आदि को खिलाता है।

3. एयरोसौल्ज़ तरल या ठोस पदार्थों के छोटे कणों का गैस में निलंबन (उदाहरण के लिए, हवा में)। धूल, धुआं और कोहरा है। पहले दो प्रकार के एरोसोल गैस में ठोस कणों (धूल में बड़े कण) का निलंबन हैं, बाद वाले गैस में तरल बूंदों का निलंबन हैं। उदाहरण के लिए: कोहरा, गरज के साथ बादल - हवा में पानी की बूंदों का निलंबन, धुआं - छोटे ठोस कण। और दुनिया के सबसे बड़े शहरों पर छाया हुआ धुआं भी ठोस और तरल बिखरे हुए चरण वाला एक एयरोसोल है। सीमेंट कारखानों के पास की बस्तियों के निवासी हवा में हमेशा लटकी रहने वाली बेहतरीन सीमेंट की धूल से पीड़ित हैं, जो सीमेंट के कच्चे माल को पीसने और उसके फायरिंग उत्पाद - क्लिंकर के दौरान बनती है। फैक्ट्री की चिमनियों से निकलने वाला धुंआ, स्मॉग, फ्लू के मरीज के मुंह से निकलने वाली लार की छोटी बूंदें भी हानिकारक एरोसोल हैं। एरोसोल प्रकृति, रोजमर्रा की जिंदगी और मानव उत्पादन गतिविधियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। बादलों का संचय, रसायनों के साथ खेतों का उपचार, स्प्रे बंदूक का उपयोग करके पेंट और वार्निश कोटिंग्स का अनुप्रयोग, श्वसन पथ (साँस लेना) का उपचार उन घटनाओं और प्रक्रियाओं के उदाहरण हैं जहां एरोसोल फायदेमंद होते हैं। एरोसोल समुद्री लहरों, झरनों और फव्वारों के पास कोहरे हैं; उनमें दिखाई देने वाला इंद्रधनुष व्यक्ति को खुशी और सौंदर्य आनंद देता है।

रसायन विज्ञान के लिए, बिखरी हुई प्रणालियाँ जिनमें माध्यम पानी और तरल समाधान हैं, सबसे महत्वपूर्ण हैं।

प्राकृतिक जल में हमेशा घुले हुए पदार्थ होते हैं। प्राकृतिक जलीय घोल मिट्टी निर्माण प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं और पौधों को पोषक तत्व प्रदान करते हैं। मानव और पशु शरीर में होने वाली जटिल जीवन प्रक्रियाएँ भी समाधानों में होती हैं। रासायनिक और अन्य उद्योगों में कई तकनीकी प्रक्रियाएं, उदाहरण के लिए, एसिड, धातु, कागज, सोडा, उर्वरक का उत्पादन, समाधान में होती हैं।

4. कोलाइडल प्रणाली।

कोलाइडल प्रणाली (ग्रीक से अनुवादित "कोल्ला" - गोंद, "ईडोस" - गोंद जैसा प्रकार) – ये परिक्षिप्त प्रणालियाँ हैं जिनमें चरण कण का आकार 100 से 1 एनएम तक होता है। ये कण नग्न आंखों को दिखाई नहीं देते हैं, और ऐसी प्रणालियों में परिक्षिप्त चरण और परिक्षिप्त माध्यम को व्यवस्थित करके अलग करना मुश्किल होता है।

आप अपने सामान्य जीव विज्ञान पाठ्यक्रम से जानते हैं कि इस आकार के कणों का पता अल्ट्रामाइक्रोस्कोप का उपयोग करके लगाया जा सकता है, जो प्रकाश प्रकीर्णन के सिद्धांत का उपयोग करता है। इसके कारण, इसमें मौजूद कोलाइडल कण एक अंधेरे पृष्ठभूमि के खिलाफ एक उज्ज्वल बिंदु के रूप में दिखाई देता है।

इन्हें सोल (कोलाइडल विलयन) और जैल (जेली) में विभाजित किया गया है।

1. कोलाइडल समाधान, या सोल. यह एक जीवित कोशिका के अधिकांश तरल पदार्थ (साइटोप्लाज्म, परमाणु रस - कैरियोप्लाज्म, ऑर्गेनेल और रिक्तिका की सामग्री) है। और समग्र रूप से जीवित जीव (रक्त, लसीका, ऊतक द्रव, पाचन रस, आदि) ऐसी प्रणालियाँ चिपकने वाले, स्टार्च, प्रोटीन और कुछ पॉलिमर बनाती हैं।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप कोलाइडल समाधान प्राप्त किया जा सकता है; उदाहरण के लिए, जब पोटेशियम या सोडियम सिलिकेट्स ("घुलनशील ग्लास") के घोल एसिड घोल के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, तो सिलिकिक एसिड का एक कोलाइडल घोल बनता है। गर्म पानी में आयरन (III) क्लोराइड के हाइड्रोलिसिस के दौरान एक सॉल भी बनता है।

कोलाइडल विलयनों का एक विशिष्ट गुण उनकी पारदर्शिता है। कोलॉइडी विलयन दिखने में वास्तविक विलयन के समान होते हैं। उन्हें बाद वाले से "चमकदार पथ" द्वारा अलग किया जाता है जो बनता है - एक शंकु जब प्रकाश की किरण उनके माध्यम से गुजरती है। इस घटना को टिन्डल प्रभाव कहा जाता है। सोल के परिक्षिप्त चरण के कण, वास्तविक विलयन से बड़े होते हैं, अपनी सतह से प्रकाश को परावर्तित करते हैं, और पर्यवेक्षक को कोलाइडल विलयन वाले बर्तन में एक चमकदार शंकु दिखाई देता है। यह वास्तविक विलयन में नहीं बनता है। आप एक समान प्रभाव देख सकते हैं, लेकिन केवल एक एरोसोल के लिए, न कि किसी तरल कोलाइड के लिए, जंगल में और सिनेमाघरों में जब मूवी कैमरे से प्रकाश की किरण सिनेमा हॉल की हवा से गुजरती है।

विलयनों के माध्यम से प्रकाश की किरण पारित करना:

ए - सच्चा सोडियम क्लोराइड समाधान;

बी - आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड का कोलाइडल घोल।

थर्मल गति के कारण विलायक अणुओं के साथ लगातार टकराव के कारण कोलाइडल समाधान के बिखरे हुए चरण के कण अक्सर दीर्घकालिक भंडारण के दौरान भी व्यवस्थित नहीं होते हैं। उनकी सतह पर एक ही नाम के विद्युत आवेशों की उपस्थिति के कारण एक-दूसरे के पास आने पर वे आपस में चिपकते नहीं हैं। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि कोलाइडल, यानी सूक्ष्म रूप से विभाजित अवस्था में पदार्थों का सतह क्षेत्र बड़ा होता है। इस सतह पर या तो धनात्मक या ऋणात्मक आवेशित आयन अधिशोषित होते हैं। उदाहरण के लिए, सिलिकिक एसिड नकारात्मक आयनों SiO 3 2- को सोख लेता है, जिनमें से सोडियम सिलिकेट के पृथक्करण के कारण समाधान में कई होते हैं:

समान आवेश वाले कण एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं और इसलिए आपस में चिपकते नहीं हैं।

लेकिन कुछ शर्तों के तहत, जमावट प्रक्रिया हो सकती है। जब कुछ कोलॉइडी विलयनों को उबाला जाता है, तो आवेशित आयनों का विशोषण होता है, अर्थात्। कोलॉइडी कण अपना आवेश खो देते हैं। वे बड़े होने और व्यवस्थित होने लगते हैं। किसी भी इलेक्ट्रोलाइट को मिलाते समय भी यही बात देखी जाती है। इस स्थिति में, कोलाइडल कण एक विपरीत आवेशित आयन को आकर्षित करता है और उसका आवेश निष्प्रभावी हो जाता है।

जमावट - कोलाइडल कणों के आपस में चिपकने और अवक्षेपित होने की घटना - तब देखी जाती है जब कोलाइडल घोल में इलेक्ट्रोलाइट मिलाने पर इन कणों के आवेश निष्प्रभावी हो जाते हैं। इस मामले में, समाधान एक निलंबन या जेल में बदल जाता है। कुछ कार्बनिक कोलाइड गर्म होने पर (गोंद, अंडे का सफेद भाग) या जब घोल का अम्ल-क्षार वातावरण बदलता है तो जम जाता है।

2. जैल या जेली सॉल के जमाव के दौरान बनने वाली जिलेटिनस तलछट हैं। इनमें बड़ी संख्या में पॉलिमर जैल शामिल हैं, जो कन्फेक्शनरी, कॉस्मेटिक और मेडिकल जैल (जिलेटिन, जेली मीट, मुरब्बा, ब्रेड, मीट, जैम, जेली, मुरब्बा, जेली, पनीर, पनीर, दही वाला दूध, बर्ड मिल्क) के लिए जाने जाते हैं। केक) और निश्चित रूप से, प्राकृतिक जैल की एक अंतहीन विविधता: खनिज (ओपल), जेलीफ़िश शरीर, उपास्थि, टेंडन, बाल, मांसपेशी और तंत्रिका ऊतक, आदि। पृथ्वी पर विकास के इतिहास को एक साथ पदार्थ की कोलाइडल अवस्था के विकास का इतिहास माना जा सकता है। समय के साथ, जैल की संरचना बाधित हो जाती है (परत निकल जाती है) - उनमें से पानी निकलता है। इस घटना को कहा जाता है तालमेल .

जेली − ये लोचदार ठोस पदार्थों के गुणों वाली संरचित प्रणालियाँ हैं। किसी पदार्थ की जिलेटिनस अवस्था को तरल और ठोस अवस्था के बीच मध्यवर्ती माना जा सकता है।

उच्च-आण्विक पदार्थों की जेली मुख्य रूप से दो तरीकों से प्राप्त की जा सकती है: बहुलक समाधानों से जेली बनाने की विधि और सूखे उच्च-आणविक पदार्थों को उपयुक्त तरल पदार्थों में सूजने की विधि।

पॉलिमर विलयन या सॉल के जेली में परिवर्तित होने की प्रक्रिया कहलाती है जेली का निर्माण . जिलेटिनीकरण चिपचिपाहट में वृद्धि और ब्राउनियन गति में मंदी के साथ जुड़ा हुआ है और इसमें एक नेटवर्क या कोशिकाओं के रूप में बिखरे हुए चरण के कणों का एकीकरण और सभी विलायक का बंधन शामिल है।

जेली निर्माण की प्रक्रिया विघटित पदार्थों की प्रकृति, उनके कणों के आकार, एकाग्रता, तापमान, प्रक्रिया समय और अन्य पदार्थों, विशेष रूप से इलेक्ट्रोलाइट्स की अशुद्धियों से महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित होती है। .

उनके गुणों के आधार पर, जेली को दो बड़े समूहों में विभाजित किया गया है:

ए) उच्च-आणविक पदार्थों से प्राप्त लोचदार, या प्रतिवर्ती;

बी) अकार्बनिक हाइड्रोफोबिक सॉल से प्राप्त भंगुर, या अपरिवर्तनीय।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, उच्च-आणविक पदार्थों की जेली न केवल समाधानों के जिलेटिनाइजेशन की विधि से प्राप्त की जा सकती है, बल्कि सूखे पदार्थों की सूजन की विधि से भी प्राप्त की जा सकती है। सीमित सूजन जेली के निर्माण के साथ समाप्त हो जाती है और घुलने में नहीं जाती है, और असीमित सूजन के साथ, जेली विघटन के रास्ते पर एक मध्यवर्ती चरण है।

जेली में ठोस पदार्थों के कई गुण होते हैं: वे अपना आकार बरकरार रखते हैं, उनमें लचीले गुण और लचीलापन होता है। हालाँकि, उनके यांत्रिक गुण एकाग्रता और तापमान से निर्धारित होते हैं।

गर्म होने पर, जेली चिपचिपी प्रवाह अवस्था में बदल जाती है। इस प्रक्रिया को पिघलना कहा जाता है। यह प्रतिवर्ती है, क्योंकि ठंडा होने पर घोल फिर से जेली बन जाता है।

कई जेली यांत्रिक प्रभाव (हिलाना, हिलाना) के तहत द्रवीकृत होने और समाधान में बदलने में सक्षम हैं। यह प्रक्रिया प्रतिवर्ती है, क्योंकि कुछ समय बाद आराम करने पर घोल एक जेली बनाता है। जेली का यांत्रिक तनाव के तहत बार-बार समतापीय रूप से द्रवित होने और आराम की स्थिति में जेली बनाने के गुण को कहा जाता है थिक्सोट्रॉपी . उदाहरण के लिए, चॉकलेट द्रव्यमान, मार्जरीन और आटा थिक्सोट्रोपिक परिवर्तन करने में सक्षम हैं।

इसकी संरचना में भारी मात्रा में पानी होने के कारण, जेली में ठोस पदार्थों के गुणों के अलावा, तरल शरीर के गुण भी होते हैं। उनमें विभिन्न भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएं हो सकती हैं: प्रसार, पदार्थों के बीच रासायनिक प्रतिक्रियाएं।

ताज़ा तैयार जेली में समय के साथ बदलाव आते हैं, क्योंकि जेली में संरचना की प्रक्रिया जारी रहती है। इसी समय, जेली की सतह पर तरल की बूंदें दिखाई देने लगती हैं, जो विलीन होकर एक तरल माध्यम बनाती हैं। परिणामी फैलाव माध्यम एक पतला बहुलक समाधान है, और फैला हुआ चरण एक जिलेटिनस अंश है। स्टूडियो जेली को चरणों में विभाजित करने की इस सहज प्रक्रिया को मात्रा में परिवर्तन के साथ कहता है तालमेल (भिगोना)।

सिनेरिसिस को उन प्रक्रियाओं की निरंतरता के रूप में माना जाता है जो जेली के निर्माण को निर्धारित करती हैं। विभिन्न जेली के तालमेल की दर अलग-अलग होती है और मुख्य रूप से तापमान और सांद्रता पर निर्भर करती है।

पॉलिमर द्वारा निर्मित जेली में तालमेल आंशिक रूप से प्रतिवर्ती है। कभी-कभी गर्म करना उस जेली को वापस लाने के लिए पर्याप्त होता है जो तालमेल से गुजर चुकी है। पाक अभ्यास में, इस विधि का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, दलिया, प्यूरी और बासी रोटी को ताज़ा करने के लिए। यदि जेली के भंडारण के दौरान रासायनिक प्रक्रियाएं होती हैं, तो तालमेल अधिक जटिल हो जाता है और इसकी प्रतिवर्तीता खो जाती है, और जेली पुरानी हो जाती है। इस मामले में, जेली बंधे हुए पानी (बासी हुई ब्रेड) को बनाए रखने की अपनी क्षमता खो देती है। तालमेल का व्यावहारिक महत्व काफी बड़ा है। अक्सर, रोजमर्रा की जिंदगी और उद्योग में तालमेल अवांछनीय होता है। यह ब्रेड का बासी होना, मुरब्बा, जेली, कारमेल और फलों के जैम को भिगोना है।

5. उच्च आणविक भार वाले पदार्थों के समाधान।

पॉलिमर, कम-आणविक पदार्थों की तरह, समाधान प्राप्त करने की स्थितियों (बहुलक और विलायक की प्रकृति, तापमान, आदि) के आधार पर कोलाइडल और वास्तविक समाधान दोनों बना सकते हैं। इस संबंध में, समाधान में किसी पदार्थ की कोलाइडल या वास्तविक स्थिति के बारे में बात करना प्रथागत है। हम कोलाइडल पॉलिमर-विलायक प्रणालियों पर ध्यान नहीं देंगे। आइए हम केवल आणविक-प्रकार के पॉलिमर के समाधान पर विचार करें। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अणुओं के बड़े आकार और उनकी संरचना की ख़ासियत के कारण, आईयूडी समाधानों में कई विशिष्ट गुण होते हैं:

1. आईयूडी समाधानों में संतुलन प्रक्रियाएं धीरे-धीरे स्थापित होती हैं।

2. आईयूडी के विघटन की प्रक्रिया आमतौर पर सूजन प्रक्रिया से पहले होती है।

3. पॉलिमर समाधान आदर्श समाधान के नियमों का पालन नहीं करते हैं, अर्थात। राउल्ट और वैन्ट हॉफ के नियम।

4. जब बहुलक समाधान प्रवाहित होते हैं, तो प्रवाह की दिशा में अणुओं के उन्मुखीकरण के कारण गुणों की अनिसोट्रॉपी (विभिन्न दिशाओं में समाधान के असमान भौतिक गुण) होती है।

5. आईयूडी समाधान की उच्च चिपचिपाहट।

6. अपने बड़े आकार के कारण, बहुलक अणु विलयनों में जुड़ते हैं। पॉलिमर सहयोगियों का जीवनकाल कम आणविक भार वाले पदार्थों की तुलना में अधिक लंबा होता है।

बीएमसी के विघटन की प्रक्रिया अनायास होती है, लेकिन लंबी अवधि में, और अक्सर विलायक में पॉलिमर की सूजन से पहले होती है। पॉलिमर जिनके मैक्रोमोलेक्यूल्स का आकार सममित होता है, वे पहले सूजन के बिना समाधान में जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, हीमोग्लोबिन, लीवर स्टार्च - ग्लाइकोजन घुलने पर लगभग नहीं फूलते हैं, और इन पदार्थों के घोल में अपेक्षाकृत उच्च सांद्रता पर भी उच्च चिपचिपाहट नहीं होती है। जबकि अत्यधिक असममित लम्बी अणुओं वाले पदार्थ घुलने पर बहुत तेजी से फूलते हैं (जिलेटिन, सेलूलोज़, प्राकृतिक और सिंथेटिक रबर)।

आईएमसी की स्थानिक संरचना में विलायक अणुओं के प्रवेश के कारण सूजन पॉलिमर के द्रव्यमान और मात्रा में वृद्धि है।

सूजन दो प्रकार की होती है: असीमित,आईयूडी के पूर्ण विघटन के साथ समाप्त होता है (उदाहरण के लिए, पानी में जिलेटिन की सूजन, बेंजीन में रबर, एसीटोन में नाइट्रोसेल्यूलोज) और सीमित, जिससे सूजे हुए पॉलिमर का निर्माण होता है - जेली (उदाहरण के लिए, पानी में सेलूलोज़ की सूजन, ठंडे पानी में जिलेटिन, बेंजीन में वल्केनाइज्ड रबर)।

हमारे आस-पास की दुनिया में, शुद्ध पदार्थ अत्यंत दुर्लभ हैं; मूल रूप से, पृथ्वी और वायुमंडल में अधिकांश पदार्थ दो से अधिक घटकों वाले विभिन्न मिश्रण हैं। लगभग 1 एनएम (कई आणविक आकार) से लेकर 10 माइक्रोमीटर तक के आकार वाले कण कहलाते हैं तितर - बितर(लैटिन डिस्परगो - बिखराव, स्प्रे)। विभिन्न प्रणालियाँ (अकार्बनिक, कार्बनिक, बहुलक, प्रोटीन), जिनमें कम से कम एक पदार्थ ऐसे कणों के रूप में होता है, परिक्षिप्त कहलाते हैं। तितर - बितर - ये विषम प्रणालियाँ हैं जिनमें दो या दो से अधिक चरण होते हैं जिनके बीच अत्यधिक विकसित इंटरफ़ेस होता है या मिश्रण में कम से कम दो पदार्थ होते हैं जो पूरी तरह से या व्यावहारिक रूप से एक दूसरे के साथ अमिश्रणीय होते हैं और एक दूसरे के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया नहीं करते हैं। चरणों में से एक - परिक्षिप्त चरण - में दूसरे चरण - परिक्षेपण माध्यम में वितरित बहुत छोटे कण होते हैं।

बिखरी हुई व्यवस्था

एकत्रीकरण की स्थिति के अनुसार, बिखरे हुए कण ठोस, तरल, गैसीय हो सकते हैं और कई मामलों में उनकी जटिल संरचना होती है। परिक्षेपण माध्यम गैसीय, तरल और ठोस भी होते हैं। हमारे चारों ओर विश्व के अधिकांश वास्तविक निकाय बिखरी हुई प्रणालियों के रूप में मौजूद हैं: समुद्री जल, मिट्टी और मिट्टी, जीवित जीवों के ऊतक, कई तकनीकी सामग्री, खाद्य उत्पाद, आदि।

फैलाव प्रणालियों का वर्गीकरण

इन प्रणालियों के एकीकृत वर्गीकरण का प्रस्ताव करने के कई प्रयासों के बावजूद, यह अभी भी गायब है। कारण यह है कि किसी भी वर्गीकरण में, फैलाव प्रणालियों के सभी गुणों को एक मानदंड के रूप में नहीं लिया जाता है, बल्कि उनमें से केवल एक को लिया जाता है। आइए हम कोलाइडल और सूक्ष्मविषम प्रणालियों के सबसे सामान्य वर्गीकरणों पर विचार करें।

ज्ञान के किसी भी क्षेत्र में, जब किसी को जटिल वस्तुओं और घटनाओं से निपटना होता है, तो कुछ पैटर्न को सुविधाजनक बनाने और स्थापित करने के लिए, उन्हें कुछ मानदंडों के अनुसार वर्गीकृत करने की सलाह दी जाती है। यह बिखरी हुई प्रणालियों के क्षेत्र पर भी लागू होता है; अलग-अलग समय पर उनके लिए अलग-अलग वर्गीकरण सिद्धांत प्रस्तावित किये गये। परिक्षेपण माध्यम और परिक्षिप्त चरण के पदार्थों के बीच परस्पर क्रिया की तीव्रता के आधार पर, लियोफिलिक और लियोफोबिक कोलाइड्स को प्रतिष्ठित किया जाता है। फैलाव प्रणालियों को वर्गीकृत करने की अन्य तकनीकें संक्षेप में नीचे दी गई हैं।

अंतःक्रिया की उपस्थिति या अनुपस्थिति के आधार पर वर्गीकरणपरिक्षिप्त चरण के कणों के बीच।इस वर्गीकरण के अनुसार, बिखरी हुई प्रणालियों को स्वतंत्र रूप से बिखरी हुई और सुसंगत रूप से बिखरी हुई में विभाजित किया गया है; वर्गीकरण कोलाइडल समाधानों और उच्च आणविक भार यौगिकों के समाधानों पर लागू होता है।

स्वतंत्र रूप से फैली हुई प्रणालियों में विशिष्ट कोलाइडल समाधान, निलंबन, निलंबन और उच्च-आणविक यौगिकों के विभिन्न समाधान शामिल होते हैं जिनमें सामान्य तरल पदार्थ और समाधान की तरह तरलता होती है।

सामंजस्यपूर्ण रूप से बिखरी हुई प्रणालियों में तथाकथित संरचित प्रणालियाँ शामिल होती हैं, जिसमें कणों के बीच परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप, एक स्थानिक ओपनवर्क जाल-ढांचा उत्पन्न होता है, और संपूर्ण प्रणाली एक अर्ध-ठोस शरीर की संपत्ति प्राप्त कर लेती है। उदाहरण के लिए, कुछ पदार्थों के सॉल और उच्च-आण्विक यौगिकों के समाधान, जब तापमान कम हो जाता है या एकाग्रता एक निश्चित सीमा से ऊपर बढ़ जाती है, तो बिना किसी बाहरी परिवर्तन के, वे अपनी तरलता खो देते हैं - वे जिलेटिनाइज़ (जिलेटिनाइज़) करते हैं, और एक जेल में बदल जाते हैं (जेली) अवस्था. इसमें सांद्रित पेस्ट और अनाकार अवक्षेप भी शामिल हैं।

फैलाव द्वारा वर्गीकरण.किसी पदार्थ के भौतिक गुण शरीर के आकार पर निर्भर नहीं करते हैं, बल्कि पीसने की उच्च डिग्री पर वे फैलाव का कार्य बन जाते हैं। उदाहरण के लिए, धातु के सोल में पीसने की डिग्री के आधार पर अलग-अलग रंग होते हैं। इस प्रकार, अत्यधिक उच्च फैलाव वाले सोने के कोलाइडल समाधानों का रंग बैंगनी होता है, कम फैलाव वाले समाधानों का रंग नीला होता है, और यहां तक ​​कि कम फैलाव वाले कोलाइडल समाधानों का रंग हरा होता है। यह मानने का कारण है कि एक ही पदार्थ के सॉल के अन्य गुण जमीन पर बदलते ही बदल जाते हैं: फैलाव के आधार पर कोलाइडल प्रणालियों को वर्गीकृत करने के लिए एक प्राकृतिक मानदंड खुद ही सुझाता है, यानी, कोलाइडल अवस्था के क्षेत्र का विभाजन (10 -5 -10 -7) सेमी) कई संकीर्ण अंतरालों में। ऐसा वर्गीकरण एक समय में प्रस्तावित किया गया था, लेकिन यह बेकार साबित हुआ, क्योंकि कोलाइडल सिस्टम लगभग हमेशा बहुविस्तारित होते हैं; मोनोडिस्पर्स बहुत दुर्लभ हैं। इसके अलावा, फैलाव की डिग्री समय के साथ बदल सकती है, यानी, यह सिस्टम की उम्र पर निर्भर करती है।

प्रकृति में शुद्ध पदार्थ खोजना काफी कठिन है। विभिन्न अवस्थाओं में वे मिश्रण, सजातीय और विषमांगी - बिखरी हुई प्रणालियाँ और समाधान बना सकते हैं। ये कनेक्शन क्या हैं? वे किस प्रकार के हैं? आइए इन प्रश्नों को अधिक विस्तार से देखें।

शब्दावली

सबसे पहले आपको यह समझने की आवश्यकता है कि फैलाव प्रणालियाँ क्या हैं। यह परिभाषा विषम संरचनाओं को संदर्भित करती है, जहां एक पदार्थ, छोटे कणों के रूप में, दूसरे की मात्रा में समान रूप से वितरित होता है। जो घटक कम मात्रा में मौजूद होता है उसे परिक्षिप्त चरण कहा जाता है। इसमें एक से अधिक पदार्थ हो सकते हैं. अधिक आयतन में उपस्थित घटक को माध्यम कहते हैं। चरण के कणों और उसके बीच एक इंटरफ़ेस होता है। इस संबंध में, बिखरी हुई प्रणालियों को विषम - विषम कहा जाता है। माध्यम और चरण दोनों को एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में पदार्थों द्वारा दर्शाया जा सकता है: तरल, गैसीय या ठोस।

बिखरी हुई प्रणालियाँ और उनका वर्गीकरण

पदार्थों के चरण में शामिल कणों के आकार के अनुसार, निलंबन और कोलाइडल संरचनाओं को प्रतिष्ठित किया जाता है। पूर्व में तत्व का आकार 100 एनएम से अधिक है, और बाद में - 100 से 1 एनएम तक। जब किसी पदार्थ को आयनों या अणुओं में कुचल दिया जाता है जिनका आकार 1 एनएम से कम होता है, तो एक समाधान बनता है - एक सजातीय प्रणाली। यह अपनी एकरूपता और माध्यम और कणों के बीच इंटरफ़ेस की अनुपस्थिति में दूसरों से भिन्न है। कोलाइडल फैलाव प्रणाली को जैल और सॉल के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। बदले में, सस्पेंशन को सस्पेंशन, इमल्शन और एरोसोल में विभाजित किया जाता है। समाधान आयनिक, आणविक-आयनिक और आणविक हो सकते हैं।

निलंबित करें

इन फैलाव प्रणालियों में 100 एनएम से अधिक कण आकार वाले पदार्थ शामिल हैं। ये संरचनाएं अपारदर्शी हैं: उनके व्यक्तिगत घटकों को नग्न आंखों से देखा जा सकता है। व्यवस्थित होने पर माध्यम और चरण आसानी से अलग हो जाते हैं। निलंबन क्या हैं? वे तरल या गैसीय हो सकते हैं। पूर्व को सस्पेंशन और इमल्शन में विभाजित किया गया है। उत्तरार्द्ध ऐसी संरचनाएं हैं जिनमें माध्यम और चरण तरल पदार्थ होते हैं जो एक दूसरे में अघुलनशील होते हैं। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, लसीका, दूध, पानी आधारित पेंट और अन्य। निलंबन एक संरचना है जहां माध्यम एक तरल है और चरण एक ठोस, अघुलनशील पदार्थ है। ऐसी बिखरी हुई प्रणालियाँ बहुतों को अच्छी तरह से ज्ञात हैं। इनमें विशेष रूप से, "नींबू का दूध", पानी में निलंबित समुद्र या नदी की गाद, समुद्र में आम तौर पर पाए जाने वाले सूक्ष्म जीव (प्लैंकटन), और अन्य शामिल हैं।

एयरोसौल्ज़

ये निलंबन गैस में तरल या ठोस के छोटे कणों को वितरित करते हैं। कोहरा है, धुआं है, धूल है. पहला प्रकार गैस में छोटी तरल बूंदों का वितरण है। धूल और धुआं ठोस घटकों के निलंबन हैं। इसके अलावा, पहले में कण कुछ बड़े होते हैं। प्राकृतिक एरोसोल में गरज वाले बादल और कोहरा शामिल हैं। गैस में वितरित ठोस और तरल घटकों से बना स्मॉग बड़े औद्योगिक शहरों पर छाया रहता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि बिखरी हुई प्रणालियों के रूप में एरोसोल अत्यधिक व्यावहारिक महत्व के हैं और औद्योगिक और घरेलू गतिविधियों में महत्वपूर्ण कार्य करते हैं। उनके उपयोग से सकारात्मक परिणामों के उदाहरणों में श्वसन प्रणाली (साँस लेना), रसायनों के साथ खेतों का उपचार और स्प्रे बोतल से पेंट का छिड़काव करना शामिल है।

कोलाइडल संरचनाएँ

ये बिखरी हुई प्रणालियाँ हैं जिनमें चरण में 100 से 1 एनएम तक के आकार के कण होते हैं। ऐसे घटक नग्न आंखों से दिखाई नहीं देते हैं। इन संरचनाओं में चरण और माध्यम को व्यवस्थित करके कठिनाई से अलग किया जाता है। सोल (कोलाइडल घोल) जीवित कोशिकाओं और पूरे शरीर में पाए जाते हैं। इन तरल पदार्थों में परमाणु रस, साइटोप्लाज्म, लसीका, रक्त और अन्य शामिल हैं। ये बिखरी हुई प्रणालियाँ स्टार्च, चिपकने वाले पदार्थ, कुछ पॉलिमर और प्रोटीन बनाती हैं। ये संरचनाएँ रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से प्राप्त की जा सकती हैं। उदाहरण के लिए, अम्लीय यौगिकों के साथ सोडियम या पोटेशियम सिलिकेट्स के समाधान की बातचीत के दौरान, एक सिलिकिक एसिड यौगिक बनता है। बाह्य रूप से, कोलाइडल संरचना वास्तविक के समान होती है। हालाँकि, पहला "चमकदार पथ" की उपस्थिति से दूसरे से भिन्न होता है - एक शंकु जब प्रकाश की किरण उनके माध्यम से गुजरती है। सोल में वास्तविक विलयनों की तुलना में बड़े चरण कण होते हैं। उनकी सतह प्रकाश को प्रतिबिंबित करती है - और पर्यवेक्षक बर्तन में एक चमकदार शंकु देख सकता है। सच्चे समाधान में ऐसी कोई घटना नहीं होती है। ऐसा ही प्रभाव सिनेमाघर में भी देखा जा सकता है। इस मामले में, प्रकाश किरण किसी तरल पदार्थ से नहीं, बल्कि एक एरोसोल कोलाइड - हॉल की हवा से होकर गुजरती है।

कणों का अवक्षेपण

कोलाइडल समाधानों में, चरण कण अक्सर दीर्घकालिक भंडारण के दौरान भी व्यवस्थित नहीं होते हैं, जो थर्मल गति के प्रभाव में विलायक अणुओं के साथ निरंतर टकराव से जुड़ा होता है। एक-दूसरे के पास आने पर वे आपस में चिपकते नहीं हैं, क्योंकि उनकी सतहों पर एक ही नाम के विद्युत आवेश मौजूद होते हैं। हालाँकि, कुछ परिस्थितियों में, जमावट प्रक्रिया हो सकती है। यह कोलाइडल कणों के आपस में चिपकने और अवक्षेपित होने के प्रभाव को दर्शाता है। यह प्रक्रिया तब देखी जाती है जब इलेक्ट्रोलाइट डालने पर सूक्ष्म तत्वों की सतह पर आवेश निष्प्रभावी हो जाते हैं। इस मामले में, समाधान जेल या सस्पेंशन में बदल जाता है। कुछ मामलों में, गर्म होने पर या एसिड-बेस बैलेंस में बदलाव के मामले में जमावट प्रक्रिया देखी जाती है।

जैल

ये कोलाइडल फैलाव प्रणालियाँ जिलेटिनस तलछट हैं। इनका निर्माण सॉलों के स्कंदन के दौरान होता है। इन संरचनाओं में कई पॉलिमर जैल, सौंदर्य प्रसाधन, कन्फेक्शनरी और चिकित्सा पदार्थ (बर्ड्स मिल्क केक, मुरब्बा, जेली, जेलीड मीट, जिलेटिन) शामिल हैं। इनमें प्राकृतिक संरचनाएं भी शामिल हैं: ओपल, जेलिफ़िश शरीर, बाल, टेंडन, तंत्रिका और मांसपेशी ऊतक, उपास्थि। पृथ्वी ग्रह पर जीवन के विकास की प्रक्रिया को वास्तव में कोलाइडल प्रणाली के विकास का इतिहास माना जा सकता है। समय के साथ, जेल की संरचना बाधित हो जाती है और उसमें से पानी निकलना शुरू हो जाता है। इस घटना को सिनेरिसिस कहा जाता है।

सजातीय प्रणालियाँ

समाधान में दो या दो से अधिक पदार्थ शामिल होते हैं। वे सदैव एकल-चरण वाले होते हैं, अर्थात वे एक ठोस, गैसीय पदार्थ या तरल होते हैं। लेकिन किसी भी मामले में, उनकी संरचना सजातीय है। इस प्रभाव को इस तथ्य से समझाया जाता है कि एक पदार्थ में दूसरा पदार्थ आयनों, परमाणुओं या अणुओं के रूप में वितरित होता है, जिसका आकार 1 एनएम से कम होता है। उस स्थिति में जब किसी विलयन और कोलाइडल संरचना के बीच अंतर पर जोर देना आवश्यक हो, तो इसे सत्य कहा जाता है। सोने और चांदी के तरल मिश्र धातु के क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया में, विभिन्न रचनाओं की ठोस संरचनाएं प्राप्त होती हैं।

वर्गीकरण

आयनिक मिश्रण मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स (एसिड, लवण, क्षार - NaOH, HC104 और अन्य) वाली संरचनाएं हैं। दूसरा प्रकार आणविक-आयन फैलाव प्रणाली है। उनमें एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट (हाइड्रोजन सल्फाइड, नाइट्रस एसिड और अन्य) होते हैं। अंतिम प्रकार आणविक समाधान है। इन संरचनाओं में गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स - कार्बनिक पदार्थ (सुक्रोज, ग्लूकोज, अल्कोहल और अन्य) शामिल हैं। विलायक एक घटक है जिसकी एकत्रीकरण की स्थिति समाधान के निर्माण के दौरान नहीं बदलती है। उदाहरण के लिए, ऐसा तत्व पानी हो सकता है। टेबल नमक, कार्बन डाइऑक्साइड, चीनी के घोल में यह विलायक के रूप में कार्य करता है। गैसों, तरल पदार्थों या ठोस पदार्थों के मिश्रण के मामले में, विलायक वह घटक होगा जिसके यौगिक में अधिक मात्रा होगी।

), जो पूरी तरह या व्यावहारिक रूप से अमिश्रणीय हैं और एक दूसरे के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया नहीं करते हैं। पदार्थों में से पहला ( परिक्षेपित प्रावस्था) दूसरे में बारीक वितरित ( फैलाव माध्यम). यदि कई चरण हैं, तो उन्हें भौतिक रूप से एक दूसरे से अलग किया जा सकता है (सेंट्रीफ्यूज, अलग, आदि)।

आमतौर पर परिक्षिप्त प्रणालियाँ कोलाइडल विलयन, सॉल होती हैं। परिक्षिप्त प्रणालियों में एक ठोस परिक्षिप्त माध्यम का मामला भी शामिल होता है जिसमें परिक्षिप्त चरण स्थित होता है।

समान आकार के बिखरे हुए चरण कणों वाले सिस्टम को मोनोडिस्पर्स कहा जाता है, और असमान आकार के कणों वाले सिस्टम को पॉलीडिस्पर्स कहा जाता है। एक नियम के रूप में, हमारे आस-पास की वास्तविक प्रणालियाँ बहुविस्तारित हैं।

कण आकार के आधार पर, स्वतंत्र रूप से फैली हुई प्रणालियों को विभाजित किया गया है:

अल्ट्रामाइक्रोहेटेरोजेनस सिस्टम को कोलाइडल या सोल भी कहा जाता है। फैलाव माध्यम की प्रकृति के आधार पर, सॉल को ठोस सॉल, एरोसोल (गैसीय फैलाव माध्यम वाले सॉल) और लियोसोल (तरल फैलाव माध्यम वाले सॉल) में विभाजित किया जाता है। सूक्ष्मविषम प्रणालियों में सस्पेंशन, इमल्शन, फोम और पाउडर शामिल हैं। सबसे आम मोटे सिस्टम ठोस-गैस सिस्टम हैं, जैसे रेत।

एम. एम. डबिनिन के वर्गीकरण के अनुसार, सुसंगत रूप से फैली हुई प्रणालियों (छिद्रपूर्ण निकायों) को विभाजित किया गया है:

विकिमीडिया फ़ाउंडेशन. 2010.

देखें अन्य शब्दकोशों में "फैली हुई प्रणाली" क्या है:

फैलाव प्रणाली- बिखरी हुई प्रणाली: एक प्रणाली जिसमें दो या दो से अधिक चरण (निकायों) होते हैं जिनके बीच एक अत्यधिक विकसित इंटरफ़ेस होता है। [गोस्ट आर 51109 97, अनुच्छेद 5.6] स्रोत... मानक और तकनीकी दस्तावेज़ीकरण की शर्तों की शब्दकोश-संदर्भ पुस्तक

फैलाव प्रणाली- एक प्रणाली जिसमें दो या दो से अधिक चरण (निकायों) होते हैं जिनके बीच एक अत्यधिक विकसित इंटरफ़ेस होता है। [गोस्ट आर 51109 97] [गोस्ट आर 12.4.233 2007] विषय: औद्योगिक स्वच्छता, व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण... तकनीकी अनुवादक मार्गदर्शिका

फैलाव प्रणाली- - एक विषम प्रणाली जिसमें दो या दो से अधिक चरण होते हैं, जो उनके बीच एक अत्यधिक विकसित इंटरफ़ेस की विशेषता होती है। सामान्य रसायन विज्ञान: पाठ्यपुस्तक / ए. वी. झोलनिन ... रासायनिक शब्द

फैलाव प्रणाली- ▲ यांत्रिक मिश्रण सूक्ष्म परिक्षिप्त प्रणाली एक विषमांगी प्रणाली जिसमें एक चरण (फैला हुआ) के कण दूसरे सजातीय चरण (फैलाव माध्यम) में वितरित होते हैं। फोम (फोम के टुकड़े)। फोम. फोम, सिया. फोम. झागदार. झागदार... ... रूसी भाषा का वैचारिक शब्दकोश

फैलाव प्रणाली- वितरण प्रणाली की स्थिति टी स्रीटिस केमिजा एपीब्रेज़टिस सिस्टेमा, सुसीडेन्टी आईज़ डिस्पर्सिनेस फ़ैज़िस इर डिस्पर्सिन्स टेरपस (एप्लिकॉन्स)। atitikmenys: अंग्रेजी. फैलाव प्रणाली; फैलाव रस। फैलाव; फैलाव प्रणाली जोखिम: साइनोनिमास – फैलाव… केमिज़ोस टर्मिनस ऐस्किनमेसिस ज़ोडनास

फैलाव प्रणाली- फैलाव प्रणाली स्थिति टी सृतिस फ़िज़िका एटिटिकमेनिस: अंग्रेजी। फैलाव प्रणाली वोक। फैलाव प्रणाली, एन आरयूएस। फैलाव प्रणाली, एन प्रैंक। सिस्टम फैलाव, म… फ़िज़िकोस टर्मिनो žodinas

फैलाव प्रणाली- उनके बीच अत्यधिक विकसित इंटरफ़ेस के साथ दो या दो से अधिक चरणों की एक विषम प्रणाली। एक परिक्षिप्त प्रणाली में, कम से कम एक चरण (इसे परिक्षिप्त कहा जाता है) दूसरे में छोटे कणों के रूप में शामिल होता है... ... धातुकर्म का विश्वकोश शब्दकोश

एक भौतिक और यांत्रिक प्रणाली जिसमें एक परिक्षिप्त चरण और एक परिक्षेपण माध्यम शामिल है। मोटे और अत्यधिक परिक्षिप्त (कोलाइडल) प्रणालियाँ हैं।

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"येकातेरिनबर्ग कॉलेज ऑफ़ ट्रांसपोर्ट कंस्ट्रक्शन"

अनुशासन "रसायन विज्ञान" में

बिखरी हुई प्रणालियाँ

रसायन विज्ञान के लिए, फैलाव प्रणालियाँ जिनमें माध्यम पानी और तरल समाधान हैं, सबसे महत्वपूर्ण हैं।

शुद्ध पदार्थ प्रकृति में बहुत दुर्लभ हैं। एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में विभिन्न पदार्थों का मिश्रण विषम और सजातीय प्रणालियाँ - बिखरी हुई प्रणालियाँ और समाधान बना सकता है। बिखरी हुई प्रणालियों और समाधानों को जानने से पता चलता है कि वे रोजमर्रा की जिंदगी और प्रकृति में कितने महत्वपूर्ण हैं। प्राचीन मिस्र की सभ्यता नील गाद के बिना नहीं हुई होती; पानी, हवा, चट्टानों, खनिजों के बिना, जीवित ग्रह का अस्तित्व ही नहीं होता - हमारा सामान्य घर - पृथ्वी; कोशिकाओं के बिना कोई जीवित जीव नहीं होता।

जैसा कि ज्ञात है, किसी जीवित जीव के अस्तित्व का रासायनिक आधार उसमें प्रोटीन का चयापचय है। औसतन, शरीर में प्रोटीन की सांद्रता 18 से 21% तक होती है। अधिकांश प्रोटीन पानी में घुल जाते हैं (मानव और पशु शरीर में इसकी सांद्रता लगभग 65% होती है) और कोलाइडल घोल बनाते हैं।

बिखरी हुई प्रणालियाँ विषम प्रणालियाँ हैं जिनमें दो या दो से अधिक चरण होते हैं और उनके बीच एक अत्यधिक विकसित इंटरफ़ेस होता है।

फैलाव प्रणालियों के विशेष गुण छोटे कण आकार और एक बड़ी इंटरफेज़ सतह की उपस्थिति के कारण होते हैं। इस संबंध में, निर्धारण गुण सतह के गुण हैं, न कि समग्र रूप से कण। विशिष्ट प्रक्रियाएं वे होती हैं जो सतह पर होती हैं, न कि चरण के अंदर। इससे यह स्पष्ट हो जाता है कि कोलाइडल रसायन विज्ञान को सतही घटनाओं और बिखरी हुई प्रणालियों का भौतिक रसायन क्यों कहा जाता है।

परिक्षिप्त चरण और परिक्षिप्त माध्यम। वह पदार्थ (या कई पदार्थ) जो किसी परिक्षिप्त प्रणाली में कम मात्रा में मौजूद होते हैं और पूरे आयतन में वितरित होते हैं, परिक्षिप्त चरण कहलाते हैं। बड़ी मात्रा में मौजूद पदार्थ, जिसके आयतन में परिक्षिप्त चरण वितरित होता है, परिक्षेपण माध्यम कहलाता है। परिक्षेपण माध्यम और परिक्षिप्त चरण के कणों के बीच एक इंटरफ़ेस होता है, यही कारण है कि परिक्षिप्त प्रणालियों को विषमांगी कहा जाता है, अर्थात। विषमांगी

फैलाव प्रणालियों का वर्गीकरण

परिक्षेपण माध्यम और परिक्षिप्त चरण दोनों एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में पदार्थों से बने हो सकते हैं। परिक्षेपण माध्यम और परिक्षिप्त चरण की अवस्थाओं के संयोजन के आधार पर, ऐसी आठ प्रकार की प्रणालियों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है

एकत्रीकरण की स्थिति के आधार पर बिखरी हुई प्रणालियों का वर्गीकरण

फैलाव माध्यम	परिक्षेपित प्रावस्था	कुछ प्राकृतिक और घरेलू फैलाव प्रणालियों के उदाहरण
	तरल	कोहरा, तेल की बूंदों से जुड़ी गैस, कार इंजन में कार्बोरेटर मिश्रण (हवा में गैसोलीन की बूंदें)
	ठोस	हवा में धूल, धुआं, धुंध, सिमूम्स (धूल और रेत के तूफान)
तरल		फ़िज़ी पेय, बुलबुला स्नान
	तरल	शरीर का तरल माध्यम (रक्त प्लाज्मा, लसीका, पाचक रस), कोशिकाओं की तरल सामग्री (साइटोप्लाज्म, कैरियोप्लाज्म)
	ठोस	किसेल, जेली, चिपकने वाले पदार्थ, नदी या समुद्री गाद पानी में निलंबित, मोर्टार
ठोस		हवा के बुलबुले वाली बर्फ की परत, मिट्टी, कपड़ा, ईंट और चीनी मिट्टी की चीज़ें, फोम रबर, वातित चॉकलेट, पाउडर
	तरल	नम मिट्टी, चिकित्सा और कॉस्मेटिक उत्पाद (मलहम, काजल, लिपस्टिक, आदि)
	ठोस	चट्टानें, रंगीन शीशे, कुछ मिश्रधातुएँ

इसके अलावा, एक वर्गीकरण विशेषता के रूप में, हम इस तरह की अवधारणा को एक बिखरे हुए सिस्टम के कणों के आकार के रूप में अलग कर सकते हैं:

मोटे (> 10 माइक्रोन): दानेदार चीनी, मिट्टी, कोहरा, बारिश की बूंदें, ज्वालामुखीय राख, मैग्मा, आदि।

मध्यम-सूक्ष्म (0.1-10 माइक्रोन): मानव लाल रक्त कोशिकाएं, ई. कोलाई, आदि।

फैला हुआ इमल्शन सस्पेंशन जेल

अत्यधिक फैला हुआ (1-100 एनएम): इन्फ्लूएंजा वायरस, धुआं, प्राकृतिक जल में मैलापन, विभिन्न पदार्थों के कृत्रिम रूप से प्राप्त सॉल, प्राकृतिक पॉलिमर (एल्ब्यूमिन, जिलेटिन, आदि) के जलीय घोल, आदि।

नैनोसाइज्ड (1-10 एनएम): ग्लाइकोजन अणु, कोयले के बारीक छिद्र, कार्बनिक पदार्थों के अणुओं की उपस्थिति में प्राप्त धातु सॉल जो कणों के विकास को सीमित करते हैं, कार्बन नैनोट्यूब, लोहे, निकल आदि से बने चुंबकीय नैनोथ्रेड।

मोटे तौर पर फैली हुई प्रणालियाँ: इमल्शन, सस्पेंशन, एरोसोल

परिक्षिप्त चरण को बनाने वाले पदार्थ के कणों के आकार के आधार पर, परिक्षिप्त प्रणालियों को 100 एनएम से अधिक के कण आकार के साथ मोटे और 1 से 100 एनएम तक के कण आकार के साथ बारीक रूप से परिक्षिप्त में विभाजित किया जाता है। यदि पदार्थ को 1 एनएम से कम आकार के अणुओं या आयनों में विभाजित किया जाता है, तो एक सजातीय प्रणाली बनती है - एक समाधान। समाधान सजातीय है, कणों और माध्यम के बीच कोई इंटरफ़ेस नहीं है, और इसलिए यह फैलाव प्रणालियों से संबंधित नहीं है। मोटे तौर पर फैली हुई प्रणालियों को तीन समूहों में विभाजित किया गया है: इमल्शन, सस्पेंशन और एरोसोल।

इमल्शन एक तरल फैलाव माध्यम और एक तरल फैलाव चरण के साथ फैलाई गई प्रणालियाँ हैं।

इन्हें भी दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है: 1) प्रत्यक्ष - ध्रुवीय वातावरण में गैर-ध्रुवीय तरल की बूंदें (पानी में तेल); 2) उलटा (तेल में पानी)। इमल्शन की संरचना में परिवर्तन या बाहरी प्रभावों के कारण प्रत्यक्ष इमल्शन रिवर्स इमल्शन में बदल सकता है और इसके विपरीत भी। सबसे प्रसिद्ध प्राकृतिक इमल्शन के उदाहरण दूध (डायरेक्ट इमल्शन) और तेल (रिवर्स इमल्शन) हैं। एक विशिष्ट जैविक इमल्शन लसीका में वसा की बूंदें हैं।

मानव व्यवहार में ज्ञात इमल्शन में काटने वाले तरल पदार्थ, बिटुमिनस सामग्री, कीटनाशक, दवाएं और सौंदर्य प्रसाधन और खाद्य उत्पाद शामिल हैं। उदाहरण के लिए, चिकित्सा पद्धति में, भूखे या कमजोर शरीर को अंतःशिरा जलसेक के माध्यम से ऊर्जा प्रदान करने के लिए वसा इमल्शन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ऐसे इमल्शन प्राप्त करने के लिए जैतून, बिनौला और सोयाबीन तेल का उपयोग किया जाता है। रासायनिक प्रौद्योगिकी में, इमल्शन पोलीमराइजेशन का व्यापक रूप से रबर, पॉलीस्टाइनिन, पॉलीविनाइल एसीटेट आदि के उत्पादन के लिए मुख्य विधि के रूप में उपयोग किया जाता है। सस्पेंशन एक ठोस फैलाव चरण और एक तरल फैलाव माध्यम के साथ मोटे सिस्टम हैं।

आमतौर पर, निलंबन के बिखरे हुए चरण के कण इतने बड़े होते हैं कि वे गुरुत्वाकर्षण - तलछट के प्रभाव में बस जाते हैं। वे प्रणालियाँ जिनमें परिक्षिप्त चरण और परिक्षेपण माध्यम के घनत्व में छोटे अंतर के कारण अवसादन बहुत धीरे-धीरे होता है, उन्हें निलंबन भी कहा जाता है। व्यावहारिक रूप से महत्वपूर्ण निर्माण सस्पेंशन व्हाइटवॉश ("नींबू का दूध"), इनेमल पेंट और विभिन्न निर्माण सस्पेंशन हैं, उदाहरण के लिए जिन्हें "सीमेंट मोर्टार" कहा जाता है। निलंबन में दवाएं भी शामिल हैं, उदाहरण के लिए तरल मलहम - लिनिमेंट। एक विशेष समूह में मोटे तौर पर परिक्षिप्त प्रणालियाँ शामिल होती हैं, जिसमें परिक्षिप्त चरण की सांद्रता निलंबन में इसकी कम सांद्रता की तुलना में अपेक्षाकृत अधिक होती है। ऐसी बिखरी हुई प्रणालियों को पेस्ट कहा जाता है। उदाहरण के लिए, दंत चिकित्सा, कॉस्मेटिक, स्वच्छता आदि, जो आप रोजमर्रा की जिंदगी से अच्छी तरह से जानते हैं।

एरोसोल मोटे तौर पर बिखरी हुई प्रणालियाँ हैं जिनमें फैलाव का माध्यम हवा है, और बिखरा हुआ चरण तरल बूंदें (बादल, इंद्रधनुष, हेयरस्प्रे या कैन से निकलने वाला डिओडोरेंट) या ठोस पदार्थ के कण (धूल के बादल, बवंडर) हो सकते हैं।

कोलाइडल प्रणालियाँ - इनमें कोलाइडल कणों का आकार 100 एनएम तक पहुँच जाता है। ऐसे कण पेपर फिल्टर के छिद्रों में आसानी से प्रवेश कर जाते हैं, लेकिन पौधों और जानवरों की जैविक झिल्लियों के छिद्रों में नहीं घुसते। चूंकि कोलाइडल कणों (मिसेल) में विद्युत आवेश होता है और वे आयनिक कोशों को घोलते हैं, जिसके कारण वे निलंबित रहते हैं, इसलिए वे काफी लंबे समय तक अवक्षेपित नहीं हो पाते हैं। कोलाइडल प्रणाली का एक उल्लेखनीय उदाहरण जिलेटिन, एल्ब्यूमिन, गोंद अरबी और सोने और चांदी के कोलाइडल समाधान हैं।

कोलाइडल प्रणालियाँ मोटे सिस्टम और सच्चे समाधान के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति रखती हैं। वे प्रकृति में व्यापक हैं। मिट्टी, मिट्टी, प्राकृतिक जल, कुछ कीमती पत्थरों सहित कई खनिज, सभी कोलाइडल प्रणाली हैं।

कोलाइडल समाधान के दो समूह हैं: तरल (कोलाइडल समाधान - सोल) और जेल-जैसे (जेली - जैल)।

कोशिका के अधिकांश जैविक तरल पदार्थ (पहले से उल्लेखित साइटोप्लाज्म, परमाणु रस - कैरियोप्लाज्म, रिक्तिका की सामग्री) और समग्र रूप से जीवित जीव कोलाइडल समाधान (सोल) हैं। जीवित जीवों में होने वाली सभी महत्वपूर्ण प्रक्रियाएँ पदार्थ की कोलाइडल अवस्था से जुड़ी होती हैं। प्रत्येक जीवित कोशिका में बायोपॉलिमर (न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन, ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स, ग्लाइकोजन) बिखरे हुए सिस्टम के रूप में पाए जाते हैं।

जैल कोलाइडल प्रणालियां हैं जिनमें बिखरे हुए चरण के कण एक स्थानिक संरचना बनाते हैं।

जैल हो सकते हैं: भोजन - मुरब्बा, मार्शमॉलो, जेलीयुक्त मांस, जेली; जैविक - उपास्थि, कण्डरा, बाल, मांसपेशी और तंत्रिका ऊतक, जेलीफ़िश शरीर; सौंदर्य प्रसाधन - शॉवर जैल, क्रीम; चिकित्सा - दवाएं, मलहम; खनिज - मोती, ओपल, कारेलियन, चैलेडोनी।

जीव विज्ञान और चिकित्सा के लिए कोलाइडल प्रणालियाँ बहुत महत्वपूर्ण हैं। किसी भी जीवित जीव की संरचना में ठोस, तरल और गैसीय पदार्थ शामिल होते हैं जिनका पर्यावरण के साथ जटिल संबंध होता है। रासायनिक दृष्टिकोण से, संपूर्ण शरीर कई कोलाइडल प्रणालियों का एक जटिल संग्रह है।

जैविक तरल पदार्थ (रक्त, प्लाज्मा, लसीका, मस्तिष्कमेरु द्रव, आदि) कोलाइडल प्रणालियाँ हैं जिनमें प्रोटीन, कोलेस्ट्रॉल, ग्लाइकोजन और कई अन्य कार्बनिक यौगिक कोलाइडल अवस्था में होते हैं। प्रकृति उसे इतनी तरजीह क्यों देती है? यह विशेषता मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण है कि कोलाइडल अवस्था में किसी पदार्थ के चरणों के बीच एक बड़ा इंटरफ़ेस होता है, जो बेहतर चयापचय प्रतिक्रियाओं में योगदान देता है।

प्राकृतिक और कृत्रिम फैलाव प्रणालियों के उदाहरण. प्राकृतिक मिश्रण के रूप में खनिज और चट्टानें

सारी प्रकृति जो हमें घेरती है - पशु और पौधे जीव, जलमंडल और वायुमंडल, पृथ्वी की पपड़ी और उपमृदा कई अलग-अलग और विभिन्न प्रकार के मोटे और कोलाइडल प्रणालियों का एक जटिल संग्रह है। हमारे ग्रह के बादल हमारे चारों ओर मौजूद सारी प्रकृति के समान ही जीवित प्राणी हैं। वे पृथ्वी के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि वे सूचना चैनल हैं। आख़िरकार, बादल पानी के केशिका पदार्थ से बने होते हैं, और पानी, जैसा कि आप जानते हैं, जानकारी के लिए एक बहुत अच्छा भंडारण उपकरण है। प्रकृति में जल चक्र इस तथ्य की ओर ले जाता है कि ग्रह की स्थिति और लोगों की मनोदशा के बारे में जानकारी वायुमंडल में जमा हो जाती है, और बादलों के साथ मिलकर पृथ्वी के पूरे अंतरिक्ष में घूमती है। प्रकृति की एक अद्भुत रचना - बादल, जो लोगों को खुशी, सौंदर्य आनंद और बस कभी-कभी आकाश को देखने की इच्छा देते हैं।

कोहरा प्राकृतिक फैलाव प्रणाली का एक उदाहरण भी हो सकता है, हवा में पानी का संचय, जब जल वाष्प के छोटे संघनन उत्पाद बनते हैं (हवा के तापमान पर? 10 डिग्री से ऊपर - पानी की छोटी बूंदें, पर? 10..? 15° - पानी की बूंदों और क्रिस्टल बर्फ का मिश्रण, नीचे के तापमान पर? 15° - बर्फ के क्रिस्टल सूरज की किरणों में या चंद्रमा और लालटेन की रोशनी में चमकते हैं)। कोहरे के दौरान सापेक्ष वायु आर्द्रता आमतौर पर 100% के करीब होती है (कम से कम 85-90% से अधिक)। हालाँकि, आबादी वाले क्षेत्रों में, रेलवे स्टेशनों और हवाई क्षेत्रों में गंभीर ठंढ (? 30° और नीचे) में, किसी भी सापेक्ष वायु आर्द्रता (50% से भी कम) पर कोहरा देखा जा सकता है - ईंधन दहन के दौरान बने जल वाष्प के संघनन के कारण (इंजन, भट्टियों आदि में) और निकास पाइप और चिमनी के माध्यम से वायुमंडल में छोड़ा जाता है।

कोहरे की निरंतर अवधि आमतौर पर कई घंटों (और कभी-कभी आधे घंटे से एक घंटे) से लेकर कई दिनों तक होती है, खासकर ठंड के मौसम में।

कोहरा सभी प्रकार के परिवहन (विशेष रूप से विमानन) के सामान्य संचालन को रोकता है, इसलिए कोहरे का पूर्वानुमान अत्यधिक आर्थिक महत्व रखता है।

एक जटिल फैलाव प्रणाली का एक उदाहरण दूध है, जिसके मुख्य घटक (पानी की गिनती नहीं) वसा, कैसिइन और दूध चीनी हैं। वसा एक इमल्शन के रूप में होती है और जब दूध खड़ा होता है, तो यह धीरे-धीरे ऊपर (क्रीम) में आ जाता है। कैसिइन एक कोलाइडल घोल के रूप में मौजूद होता है और अनायास जारी नहीं होता है, लेकिन जब दूध को अम्लीकृत किया जाता है, उदाहरण के लिए, सिरका के साथ, तो इसे आसानी से (पनीर के रूप में) अवक्षेपित किया जा सकता है। प्राकृतिक परिस्थितियों में, दूध खट्टा होने पर कैसिइन निकलता है। अंत में, दूध की चीनी एक आणविक घोल के रूप में होती है और केवल तभी निकलती है जब पानी वाष्पित हो जाता है।

कई गैसें, तरल पदार्थ और ठोस पदार्थ पानी में घुल जाते हैं। चीनी और टेबल नमक पानी में आसानी से घुल जाते हैं; कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया और कई अन्य पदार्थ, पानी से टकराने पर, घोल में चले जाते हैं और एकत्रीकरण की अपनी पिछली स्थिति खो देते हैं। किसी विलेय को किसी घोल से एक निश्चित तरीके से अलग किया जा सकता है। यदि आप टेबल नमक के घोल को वाष्पित करते हैं, तो नमक ठोस क्रिस्टल के रूप में रहता है।

जब पदार्थ पानी (या किसी अन्य विलायक) में घुलते हैं, तो एक समान (सजातीय) प्रणाली बनती है। इस प्रकार, एक समाधान एक सजातीय प्रणाली है जिसमें दो या दो से अधिक घटक होते हैं। समाधान तरल, ठोस और गैसीय हो सकते हैं। तरल समाधानों में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, पानी में चीनी या टेबल नमक का घोल, पानी में अल्कोहल और इसी तरह का घोल। एक धातु के दूसरे में ठोस समाधान में मिश्र धातु शामिल हैं: पीतल तांबे और जस्ता का एक मिश्र धातु है, कांस्य तांबे और टिन का एक मिश्र धातु है, और इसी तरह। गैसीय पदार्थ वायु या गैसों का कोई मिश्रण है।

प्राकृतिक मिश्रण के रूप में खनिज और चट्टानें।

यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि चट्टानें एक निश्चित संरचना और संरचना के प्राकृतिक खनिज समुच्चय हैं, जो भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप बनते हैं और स्वतंत्र निकायों के रूप में पृथ्वी की पपड़ी में पड़े होते हैं। चट्टानों के निर्माण की ओर ले जाने वाली मुख्य भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के अनुसार, उत्पत्ति के आधार पर उनमें तीन आनुवंशिक वर्गों को प्रतिष्ठित किया जाता है: तलछटी, आग्नेय और रूपांतरित।

प्रकृति में कोई साधारण चट्टानें नहीं हैं, लेकिन ये या तो निलंबन के ठोस बिखरे हुए चरण हैं, या छिद्रपूर्ण निकायों के फैलाव मीडिया, या कठोर इमल्शन हैं।

भूवैज्ञानिकों का कहना है कि समुद्र की तली में मिट्टी जमा हो जाती है। वास्तव में, जमा मिट्टी तलछट एक ढीला, बारीक बिखरा हुआ खनिज द्रव्यमान है जो समुद्र के पानी से संतृप्त है। चिकनी मिट्टी की प्रारंभिक सरंध्रता 70 से 90% तक होती है, या 1 मीटर 3 गाद में 700-900 लीटर समुद्री पानी होता है। जैसा कि आप जानते हैं, 1 मीटर 3 आयतन वाले एक बर्तन में 1000 लीटर पानी आता है। व्यावहारिक रूप से एक ही पानी (फैलाव माध्यम) से ऐसी संरचना, जिसमें मिट्टी के कण एक दूसरे से थोड़ी मात्रा में अलग होते हैं, को चट्टान नहीं कहा जा सकता है। यह एक भौतिक-रासायनिक निलंबन प्रकार की प्रणाली है।

जैसे ही पानी स्थलमंडल की गहराई में डूब जाता है और नई परतों से ढक जाता है, पानी निलंबन से बाहर निकलने लगता है, मिट्टी के खनिज संपर्क में आते हैं और एक दूसरे को संपीड़ित करते हैं, जिससे उनके क्रिस्टल के परमाणुओं की दूरी में कमी आती है जाली जैसे-जैसे क्रिस्टल का आकार बढ़ता है, निलंबन के बिखरे हुए चरण का पदार्थ पुनः क्रिस्टलीकृत होने लगता है। ढीले खनिज मिट्टी के द्रव्यमान को उभरते हुए क्रिस्टल द्वारा सीमेंट किया जाता है, सीमेंटेड मिट्टी के द्रव्यमान में संक्रमण आर्गिलाइट होता है।

शीर्ष पर जमा होने वाली परतों का बढ़ता लिथोस्टेटिक भार (द्रव्यमान) मजबूत एकतरफा दबाव का कारण बनता है। रिक्के के सिद्धांत (नियम) के अनुसार खनिज इस दबाव की दिशा में घुलने लगते हैं। निलंबन के फैलाव माध्यम के हिस्से को लगातार हटाने के साथ, जो सिस्टम के घनत्व में कमी के साथ होता है, खनिज स्थैतिक दबाव के लंबवत दिशा में क्रिस्टलीकृत हो जाते हैं। जैसे-जैसे क्रिस्टल का आकार बढ़ता है, भौतिक रासायनिक प्रणाली एक निलंबन से एक छिद्रपूर्ण शरीर प्रणाली में बदल जाती है जिसमें एक क्रिस्टलीय फैलाव माध्यम और एक गर्म तरल फैला हुआ चरण होता है। क्रिस्टलीय फैलाव माध्यम में, शिस्टोज़ (क्रिस्टलीय शिस्ट) और समानांतर-बैंडेड (नीस) बनावट दिखाई देती हैं।

नीचे, बेसाल्ट संरचना का एक जल-सिलिकेट समाधान छिद्रपूर्ण शरीर से हटा दिया जाता है। ग्रेनाइट क्रिस्टल के शेष फैलाव माध्यम का घनत्व मिट्टी के कणों से कम होता है। अव्यवस्थित बनावट वाले ग्रेनाइट के बनने से घनत्व में कमी दर्ज की गई है।

जब निलंबन के मिट्टी के बिखरे हुए चरण को बढ़ते क्रिस्टल आकार के साथ एक छिद्रपूर्ण शरीर के क्रिस्टलीय फैलाव माध्यम में पुन: क्रिस्टलीकृत किया जाता है, तो इसके साथ गतिज के रूप में संभावित मुक्त सतह, आंतरिक ऊर्जा (सौर ऊर्जा के सुपरजेनेसिस के दौरान संचित) की रिहाई होती है। मिट्टी के खनिजों से गर्मी। सिलिकेट खनिजों (अंततः सभी धनायनों) से अशुद्धियों को हटाने के साथ पदार्थ के पुन: क्रिस्टलीकरण से गहराई के साथ पदार्थ के घनत्व में कमी आती है, जो मिट्टी में एल्यूमीनियम की समन्वय संख्या को फेल्डस्पार में 4 से 6 तक बदलने में योगदान देता है। गनीस और ग्रेनाइट, जो गर्मी के रूप में भू-रासायनिक ऊर्जा की रिहाई के साथ होता है।

बेसाल्ट संरचना का हटाया गया गर्म पानी-सिलिकेट समाधान इलेक्ट्रोलाइट्स, गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान का एक पायस है, और इसका सिलिकेट हिस्सा एक कोलाइडल समाधान है।

जमावट - कोलाइडल कणों के आपस में चिपकने और अवक्षेपित होने की घटना - तब देखी जाती है जब कोलाइडल घोल में इलेक्ट्रोलाइट मिलाने पर इन कणों के आवेश बेअसर हो जाते हैं। इस मामले में, समाधान एक निलंबन या जेल में बदल जाता है। कुछ कार्बनिक कोलाइड गर्म होने पर (गोंद, अंडे का सफेद भाग) या जब घोल का अम्ल-क्षार वातावरण बदलता है तो जम जाता है।

तालमेल। समय के साथ, जैल की संरचना बाधित हो जाती है - उनमें से तरल निकलता है। सिनेरेसिस होता है - जेल की मात्रा में सहज कमी, तरल के पृथक्करण के साथ। सिनेरिसिस भोजन, चिकित्सा और कॉस्मेटिक जैल का शेल्फ जीवन निर्धारित करता है। पनीर और पनीर बनाते समय जैविक तालमेल बहुत महत्वपूर्ण है। गर्म रक्त वाले जानवरों में रक्त जमावट नामक एक प्रक्रिया होती है: विशिष्ट कारकों के प्रभाव में, घुलनशील रक्त प्रोटीन फाइब्रिनोजेन फाइब्रिन में परिवर्तित हो जाता है, जिसका थक्का, तालमेल की प्रक्रिया के दौरान, गाढ़ा हो जाता है और घाव को बंद कर देता है। यदि रक्त का थक्का जमना मुश्किल हो तो व्यक्ति को हीमोफीलिया हो सकता है। महिलाओं में हीमोफीलिया जीन होता है और पुरुषों में यह होता है। एक प्रसिद्ध ऐतिहासिक राजवंशीय उदाहरण: रूसी रोमानोव राजवंश, जिसने 300 से अधिक वर्षों तक शासन किया, इस बीमारी से पीड़ित था।

निष्कर्ष

फैलाव प्रणालियों में, बिखरे हुए चरण का विशिष्ट सतह क्षेत्र बहुत बड़ा होता है। परिक्षिप्त चरण के बड़े सतह क्षेत्र के सबसे महत्वपूर्ण परिणामों में से एक यह है कि लियोफोबिक फैलाव प्रणालियों में अतिरिक्त सतह ऊर्जा होती है और इसलिए, थर्मोडायनामिक रूप से अस्थिर होती हैं। इसलिए, बिखरी हुई प्रणालियों में विभिन्न सहज प्रक्रियाएं होती हैं, जिससे अतिरिक्त ऊर्जा में कमी आती है। सबसे आम प्रक्रियाएं कणों के विस्तार के कारण विशिष्ट सतह क्षेत्र में कमी हैं। अंततः, ऐसी प्रक्रियाएँ सिस्टम के विनाश का कारण बनती हैं। इस प्रकार, मुख्य संपत्ति जो बिखरी हुई प्रणालियों के अस्तित्व की विशेषता बताती है, वह उनकी स्थिरता है, या, इसके विपरीत, अस्थिरता।

कोलाइड्स की वैश्विक भूमिका इस तथ्य में निहित है कि वे जीवित जीवों जैसे जैविक संरचनाओं के मुख्य घटक हैं। मानव शरीर में सभी पदार्थ कोलाइडल प्रणाली हैं।

कोलाइड पोषक तत्वों के रूप में शरीर में प्रवेश करते हैं और पाचन प्रक्रिया के दौरान, किसी दिए गए जीव की विशिष्ट कोलाइड विशेषता में परिवर्तित हो जाते हैं। प्रोटीन से भरपूर कोलाइड त्वचा, मांसपेशियां, नाखून, बाल, रक्त वाहिकाएं आदि बनाते हैं। हम कह सकते हैं कि संपूर्ण मानव शरीर एक जटिल कोलाइडल प्रणाली है।

सूचना स्रोतों की सूची

1. रूसी प्राकृतिक विज्ञान अकादमी की आधिकारिक वेबसाइट

2. विकिपीडिया, निःशुल्क विश्वकोश

3. रिबाइंडर पी. ए बिखरी हुई प्रणालियाँ

4. रसायन विज्ञान के बारे में वेबसाइट "खिमिक"

5. पत्रिका "रसायन विज्ञान और जीवन" की आधिकारिक वेबसाइट

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