Szol

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez

A diszperziós kolloidok folyékony állapota, amelyben a kolloidrészecskék önálló szolvátburokkal rendelkeznek, ezért szabadon elmozdulhatnak egymáshoz képest. A szolban a diszpergáló közeg folyékony, a diszpergált anyag pedig szilárd. Az eloszlatott részecskék mérete 1 nanométer és 1 mikrométer között mozog. A szol elnevezés a latin solvo (felold) szóból származik.[1]

A szol-gél átalakulás[szerkesztés]

  • A szolvátburkot alkotó molekulák egymáson történő elmozdulása, mint minden folyadéknak több tényező függvénye. Így nyilvánvalóan az anyagi minőség (tehát hogy mi az oldószer), a hőmérséklet, a viszkozitási viszonyok befolyásolják a diszperz rendszerek, így a kolloidok viselkedését is. A hőmérséklet természetszerűleg a Brown-mozgás befolyásolásán keresztül van hatással a rendszerre. Ha csökken a hőmérséklet, akkor a szolvátburkot alkotó molekulák lassuló mozgása miatt a kolloidrészecskéket körülvevő oldószer molekulákból álló szolvátburok szélén lévő molekulák a szomszédos kolloidrészecske szolvátburkával létesítenek kapcsolatot. Így létrejön a közös szolvátburok az oldat egészére jellemzően. Ezt nevezzük gélállapotnak. Melegítéssel ez megszüntethető, mivel a kolloidrészecskék növekvő mozgási energiája elszakítja egymástól ezeket a kapcsolatokat. Ilyen rendszer készíthető pl. természetes eredetű poliszacharidok vizes oldataként. Pl. agaragar finom őrleményét vízben duzzasztjuk (hidratáljuk) és közben melegítjük. Először az apró részecskék nem oldódnak, azonban ha melegítéssel hidratáljuk őket, a fentiek alapján kolloid rendszer képződik, amelyben a finomra őrölt poliszacharid részecskék vizes burkot nyernek. Elég ideig melegítve teljesen homogén, vízszerűen áttetsző kolloid oldatot kapunk. Ha ezt hagyjuk kihűlni, akkor opaleszkáló közeget kapunk, ami a kocsonyára hasonlít.
  • A diszpergáló közeg mennyiségének változtatásával vizes alapú szolokat gél állapotba vihetünk a kolloid részecske hidrátburkának elvonásával. Jól hidratálódó elektrolitokat (sókat: pl. NaCl, CaCl2) használhatunk ennek a jelenségnek a bemutatására, melyek hidrátburkának létrehozásával elvonják a vizet, vagyis a szolvátburkot a kolloid rendszerben a részecskétől. A kialakuló gél állapot hígítással ismét szol állapotba vihető. A módszer használatos különböző kolloidok kicsapására (pl. szappanok kisózása a zsírok lúgos hidrolízise után).

Az alginát oldat, ami azon túl, hogy példa a vízelvonással előállított gél állapotra, egy érdekes jelenséget is példáz. Ca2+ ionok jelenlétében a vízelvonás irreveribilis változást idéz elő a kolloid oldat állapotában: a gél állapot úgy szűnik meg, hogy a részecskék oldhatatlan polimerré állnak össze. A fehérjék könnyűfémsók hatására bekövetkező reverzibilis koagulációja is e típusba sorolható. A jelenség felfogható más megközelítésben a szolvatáló molekulák számának és a részecskeszám arányának összefüggéseként is.

Szol-gél állapot a kolloid diszperz rendszerekben[szerkesztés]

  • Gél/kocsonya állapot: ha a kolloid részecskék hidrátburkuk hidrogén kötéseivel egymáshoz kapcsolódva hálózatot alkotnak, s a kolloid részecskék nem tudnak elmozdulni → szilárd emulzió (pl.: gél, zselé); szilárd szol (pl.; füstüveg); szilárd hab (pl.: purhab)
  • A szol óvatos lehűtésével vagy lassú vízelvonásával gél állapotba vihető. A megfelelő eljárással (pl. óvatos megelítéssel) a gél is szol állapotúvá alakítható.
  • Zsugorodás-duzzadás:
-zsugorodás: a felek fokozatos vízvesztésükkel rugalmasságukat elvesztik, összezsugorodnak és kiszáradnak. De ~15% víz ekkor is a kolloidhoz kapcsolódik.
-duzzadás: a kiszáradt gél képes vizet felvenni, térfogata nő.

Források[szerkesztés]

  1. Fülöp József: Rövid kémiai értelmező és etimológiai szótár. Celldömölk: Pauz–Westermann Könyvkiadó Kft. 1998. 134. o. ISBN 963 8334 96 7