A kolloid rendszer fogalma, felosztása. A felületi energia és a belső energia viszonya. Kolloid rendszer mikroheterogén rendszer fajtája.



Hasonló dokumentumok
Többkomponensű rendszerek. Diszperz rendszerek. Kolloid rendszerek tulajdonságai. Folytonos közegben eloszlatott részecskék - diszperz rendszerek

Kolloidkémia 5. Előadás Kolloidstabilitás. Szőri Milán: Kolloidkémia

Kolloidkémia 8. Előadás Kolloidstabilitás. Szőri Milán: Kolloidkémia

Allotróp módosulatok

gait k, rozzák k meg solják szembeni viselkedését, szerkezetét és a talajba került anyagok (tápanyagok, szennyezıanyagok, stb.

Az atom- olvasni. 1. ábra Az atom felépítése 1. Az atomot felépítő elemi részecskék. Proton, Jele: (p+) Neutron, Jele: (n o )

Az anyagi rendszer fogalma, csoportosítása

ZERVES ALAPANYAGOK ISMERETE, DISZPERZ RENDSZEREK KÉSZÍTÉSE

Oldatok - elegyek. Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű

Kolloidkémia. 11. Előadás Koherens rendszerek. Szőri Milán: KolloidKémia express. Polym. Lett. 2017, 11, 199.

A kolloidika tárgya, a kolloidok osztályozása rendszerezése. Bányai István DE Fizikai Kémiai Tanszék Gyógyszerész

A kolloidika tárgya. Miben mások a kolloid rendszerek? A kolloid rendszerek osztályozása, jellemzése.

Kolloidok stabilizálása. Bányai István 2016/1.

Oldatok - elegyek. Többkomponensű homogén (egyfázisú) rendszerek. Elegyek: komponensek mennyisége azonos nagyságrendű

Kolloidkémia. 2. előadás. Szőri Milán: Kolloid Kémia

Az anyagi rendszerek csoportosítása

A kolloidika tárgya, a kolloidok osztályozása rendszerezése. Bányai István

5. előadás

A kolloidika tárgya. Miben mások a kolloid rendszerek? A kolloid rendszerek osztályozása, jellemzése. Berka Márta

Bevezetés a talajtanba VIII. Talajkolloidok

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.

Szolok (szilárd lioszolok S/L), xeroszolok (*/S szilárd közegőek), gélek II. Bányai István.

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

Osztályozó vizsgatételek. Kémia - 9. évfolyam - I. félév

m n 3. Elem, vegyület, keverék, koncentráció, hígítás m M = n Mértékegysége: g / mol elem: azonos rendszámú atomokból épül fel

Szolok (szilárd lioszolok S/L), xeroszolok (*/S szilárd közegűek), gélek II. Bányai István.

Víz. Az élő anyag szerkezeti egységei. A vízmolekula szerkezete. Olyan mindennapi, hogy fel sem tűnik, milyen különleges

Elektrosztatikus és sztérikus stabilizálás. Bányai István és Novák Levente /2. félév

Az anyagi rendszerek csoportosítása

Felületi jelenségek. Gáz folyadék határfelület. γ V 2/3 = k E (T kr -T) Általános és szervetlen kémia 8. hét. Elızı héten elsajátítottuk, hogy

Sztérikus stabilizálás. Bányai István 2014/2.

Kémiai kötések és kristályrácsok ISMÉTLÉS, GYAKORLÁS

Általános és szervetlen kémia 1. hét

Határfelületi jelenségek. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 3. Általános anyagszerkezeti ismeretek. N m J 2

Sztérikus stabilizálás. Bányai István /2.

4. változat. 2. Jelöld meg azt a részecskét, amely megőrzi az anyag összes kémiai tulajdonságait! A molekula; Б atom; В gyök; Г ion.

Jegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens.

A borok tisztulása (kolloid tulajdonságok)

Reológia Mérési technikák

Általános Kémia, BMEVESAA101

A LÉGKÖR SZERKEZETE ÉS ÖSSZETÉTELE. Környezetmérnök BSc

Általános Kémia, BMEVESAA101 Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár. Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár,

Kolloidstabilitás. Berka Márta 2010/2011/II

A kolloidika tárgya, a kolloidok osztályozása rendszerezése. Bányai István

Molekulák mozgásban a kémiai kinetika a környezetben

1. előadás Alap kérdések: Polimer összefoglaló kérdések

ÉLELMISZERIPARI ISMERETEK. Tej. Dr. Varga Csaba főiskolai adjunktus

Az elektromos kettősréteg. Az elektromos potenciálkülönbség eredete, értéke és az azt befolyásoló tényezők. Kolloidok stabilitása.

A kolloidika tárgya, a kolloidok osztályozása rendszerezése. Bányai István

Szolok (szilárd lioszolok S/L), xeroszolok (*/S szilárd közegűek), gélek II. Bányai István.

Természetes vizek, keverékek mindig tartalmaznak oldott anyagokat! Írd le milyen természetes vizeket ismersz!

Mucilago / Mucilagines

Kolloidok stabilizálása. Bányai István 2015/1.

Kolloidkémia 1. előadás Első- és másodrendű kémiai kötések és szerepük a kolloid rendszerek kialakulásában. Szőri Milán: Kolloidkémia

Dr. Berka Márta és Bányai István Debreceni Egyetem TEK Kolloid- és Környezetkémiai Tanszék

ÁSVÁNYOK ÉS MÁS SZILÁRD RÉSZECSKÉK AZ ATMOSZFÉRÁBAN

Katalízis. Tungler Antal Emeritus professzor 2017

Aeroszolok, lioszolok, xeroszolok I.

Liofil kolloidok stabilitása

ÁLTALÁNOS KÉMIA. vetített anyag és egyéb infók helye!!!!!!!

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Szakértesítő 1 Interkerám szakmai füzetek A folyósító szerek viselkedése a kerámia anyagokban

Pórusos polimer gélek szintézise és vizsgálata és mi a közük a sörgyártáshoz

A szonokémia úttörője, Szalay Sándor

egyetemi tanár Nyugat-Magyarországi Egyetem

8. Osztály. Kód. Szent-Györgyi Albert kémiavetélkedő

Kolloid kémia Anyagmérnök mesterképzés (MSc) Vegyipari technológiai szakirány MAKKEM 274M

Általános és szervetlen kémia Laborelıkészítı elıadás I.

Oldódás, mint egyensúly

6. A TALAJ KÉMIAI TULAJDONSÁGAI. Dr. Varga Csaba

Az élethez szükséges elemek

A kémiatanári zárószigorlat tételsora

ozmózis osmosis Egy rendszer termodinamikailag stabilis, ha képződése szabadentalpia csökkenéssel jár, állandó nyomáson és hőmérsékleten.

7. évfolyam kémia osztályozó- és pótvizsga követelményei Témakörök: 1. Anyagok tulajdonságai és változásai (fizikai és kémiai változás) 2.

Sav bázis egyensúlyok vizes oldatban

Bányai István és Novák Levente

Határfelületi jelenségek. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 3. Általános anyagszerkezeti ismeretek E A J 2. N m

A feladatok megoldásához csak a kiadott periódusos rendszer és számológép használható!

10. előadás Kőzettani bevezetés

Szűrés. Gyógyszertechnológiai alapműveletek. Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológia és Biofarmáciai Intézet

Biofizika szeminárium. Diffúzió, ozmózis

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 5. Általános anyagszerkezeti ismeretek Fémek, ötvözetek

A sav és bázis fogalma

TANMENETJAVASLAT. Maróthy Miklósné KÉMIA éveseknek. címû tankönyvéhez

KARBONSAV-SZÁRMAZÉKOK

Minta feladatsor. Az ion neve. Az ion képlete O 4. Szulfátion O 3. Alumíniumion S 2 CHH 3 COO. Króm(III)ion

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

HETEROGÉN FÁZISÚ ENZIMES REAKCIÓK HOMOGÉN ENZIMES REAKCIÓK ELŐNYÖK/HÁTRÁNYOK

KÉMIA I. RÉSZLETES ÉRETTSÉGI VIZSGAKÖVETELMÉNY A) KOMPETENCIÁK

3. A kémiai kötés. Kémiai kölcsönhatás

Az égés és a füstgáztisztítás kémiája

Textíliák felületmódosítása és funkcionalizálása nem-egyensúlyi plazmákkal

Kolloidkémia előadás vizsgakérdések

Habok, emulziók, szolok. Makromolekulák. Az ozmózis jelensége. Asszociációs kolloidok.

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Diszperz rendszerek. Kolloid rendszerek. Kolloid rendszerek

Oldódás, mint egyensúly

Makroszkópos tulajdonságok, jelenségek, közvetlenül mérhető mennyiségek leírásával foglalkozik (például: P, V, T, összetétel).


Átírás:

A kolloid rendszer fogalma, felosztása Anyagi rendszerek: homogén heterogén A felületi energia és a belső energia viszonya. Mikroheterogén rendszer: felület-térfogat aránya felületi energia Kolloid rendszer mikroheterogén rendszer fajtája. A kolloid rendszer képződése atomok ionok molekulák tömörítés kolloidok aprítás amikroszkópos tartomány szubmikroszkópos tartomány mikroszkópos tartomány makroszkópos tartomány 1 nm 1 μm 1 mm 1 cm 10-10 m 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 m Szubmikroszkópos rendszerek kolloid tartomány részecskeméret 1-500 nm között. 1

A kolloid rendszerek képzésének és elbontásának lehetőségei Diszperz (kolloid) rendszer Diszperziós eljárás (pl. mechanikus) Szilárd anyag Öregedés Peptizáció Kondenzációs eljárás (kondenzáció stabilizációval) Disszolúció (Elbontás pl. kristályosítás) (Feloldás vagy elpárologtatás) Heterogén rendszer Diszpergálás stabilizáció nélkül Átkristályosodás Koaguláció Atomos vagy molekuláris (homogén) rendszer Kondenzáció stabilizáció nélkül Koagulátum 2

A fajlagos felület változása a részecskék méretével A kockák élhossza A kockák együttes felülete (μm) (m 2 ) 10000 0,0006 1000 0,006 100 0,06 10 0,6 1 6 0,1 60 0,01 600 (1nm) 0,001 6000 monodiszperz polidiszperz rendszerek 3

A kolloidok felosztása 1. Morfológián alapuló rendszer: A diszpergált anyag: 1 dimenziós = fonal 2 dimenziós = hártya kolloid 3 dimenziós = korpuszkuláris 2. A diszpergált anyag és a diszperpergálószer halmazállapotán alapuló rendszer Sz= Szilárd F= folyékony G= gáznemű Sz + Sz SZ + F Sz + G F + Sz F + F F +G G + Sz G + F Szilárd szolok (kék kősó, rubin üveg, fekete gyémánt) Szilárd emulziók (ásványok folyékony zárványokkal, opál, gyöngy) Szilárd habok (ásványok gáznemű zárványokkal, horzsakő) Szolok (kolloid kén-, ezüst- vagy aranyoldat) Emulziók (tej, majonéz, fúróolajok) Habok (szappanhab) Szilárd aeroszolok (szalmiákköd, harci gázok) Folyékony aeroszolok (kénsavköd, köd) 4

3. A részecske alakja szerinti felosztás glubuláris kolloidok szférikus kolloidok (glikogén, ovalbumin, hemoglobin) lineáris kolloidok (kaucsuk, cellulóz, polisztirol) 4. A kémiai összetétel alapján történő felosztás anorganikus kolloidok (kolloid fémek, szulfidok, oxidok) organikus kolloidok (proteinek, nukleinsav, kaucsuk) 5. A diszpergálószerrel szemben való viselkedés alapján történő felosztás Liofil kolloidok (zselatin, keményítő, szappan) (oldódással, szolvatálással) Liofób kolloidok (nem oldódik az anyag) 6. A kolloid állapot ismételhetősége szerinti felosztás reverzibilis kolloidok (szappan, poliakril észter) irreverzíbilis kolloidok (kaucsuklatex) 5

7. A diszpergált anyag összetartása alapján történő felosztás a.) inkoherens rendszerek (szolok) (minden részecske kinetikus egység) Diszperziós kolloidok Makromolekuláris kolloidok Asszociációs kolloidok b.) koherens rendszerek (gélek) (a diszpergált anyag egységet alkot pl. háló) Szemcsés (porodin) rendszerek Hálós (retikuláris) rendszerek Szivacsos (spongoid ) rendszerek Az inkoherens rendszerek (szolok) diszpergálószer víz szerves oldószer alkohol gáz (hidroszol) (organoszol) (alkohoszol) (aeroszol) 6

Diszperziós kolloidok (liofil kolloidok) A diszpergált anyag oldhatatlan. Termodinamikai labilitás. Előállításuk: Diszpergálással (őrlés, dörzsölés, porlasztás) Kondenzálással (összetömörítés v. oxidáció, redukció, cserebomlás, hidrolízis) Peptizálással (védőanyagok hozzáadásával) Védőkolloidok (körülburkoló védelem). Koaguálás vagy flokkulálás (flokkulálási küszöbérték). Öregedés. A diszperziós kolloidok fő fajtái: ezüst halogenidek fényképészetben vas oxid-hidrát szol gyószervegyészet kolloid platina katalizátor korom, cink-oxid, kovasav gumigyártás bentonit talajvizsgálat 7

Makromolekuláris kolloidok Részecskék atomszáma: 10 3-10 9 között, fővegyértékekkel összekötve, csak kolloidálisan tudnak oldódni. Főbb fajtái: fehérjék poliszacharidok kaucsuk szintetikus polimerek Lehetnek: polidiszperzek monodiszperzek Asszociációs kolloidok Tiszta anyagok feloldásakor maguktól képződnek. Főbb fajtái: szappanok tenzidek színezékek egy része 8

CH 2 Az inkoherens (változó részecskéjű kolloid rendszerek) fizikai és kémiai tulajdonságai Optikailag áttetsző Beeső fényben Tyndall jelenség (Az átsugárzásra merőlegesen a fénysugár pályája világító kúp.) A kolloidrészecskék vándorlása a külső elektromos tér hatására elektroforézis. Poliakrilamid gélelektroforézis (PAGE) poliakrilamid = akrilamid + N,N -metilén-biszakrilamid térhálós polimerizációs terméke CH C O + NH 2 CH 2 CH C O NH CH 2 CH 2 NH C O CH CH 2 CH CH 2 CH CH 2 CH C O C O C O NH 2 NH 2 NH NH 2 NH 2 C O C O CH 2 CH CH 2 CH CH 2 akrilamid N,N -metilén-bisz poliakrilamid -akrilamid CH 2 NH CO CH 9

Az akrilamid koncentráció és a pórusrádiusz összefüggése Akrilamid % Pórusrádiusz Átszűrődő mol. nagysága mol. tömeg 2,5 25 <2 10 6 10 13 2 10 4-3 10 4 30 8 2 10 3-10 4 Koherens rendszerek (gélek) A diszpergált anyag sajátos szerkezeti elrendezéssel térben rögzített. Folyadéktartalmuk alapján: liogélek (folyadéktartalmúak), xerogélek (nem tartalmaznak folyadékot). A szilárd anyag koherens a részecskék mellék vagy főkötésekkel a kötési pontokban egymáshoz kapcsolódnak. Szinerézis: a gélből távozik a diszpergálószer, a szerkezet változatlan marad. Formaállandó gélek: 0,2% agar + 99,8% víz vagy 0,6% zselatin + 99,4% víz. 10

Gélkromatográfia Nagymolekulájú anyag Kismolekulájú anyag Gélszemcsék A gélek képződés és átalakulása Amikroszkópos diszperz rendszer kondenzálás disszolúció duzzadás XEROGÉL deszolvatálás LIOGÉL peptizálás diszkontinuus koagulálás diszpergálás diszoergálás koagulálás Kolloid rendszer (szol) Heterogén rendszer 11

Liogél: nagy mennyiségű folyadékot tartalmazó, kocsonyás állományú anyagok (szemgolyó üvegteste 99,8% víz). Xerogél: száraz gélek (cellulóz, kikészített bőr). 12

A tej kolloid tulajdonságai Polidiszperz rendszer: durva diszperz fázis: zsír kolloid diszperz fázis: fehérje amikroszkópos diszperz fázis: tejcukor, sók Diszperziós közeg: víz Diszperz rész: tejalkotórészek Az egyes tejalkotó részek mérete Alkotórész Átmérő Diszperz rendszer Zsírgolyócskák 0,1-20 μm Durva > 500 nm Kazein részecskék 40-280 nm Savófehérje részecskék 5-15 nm Kolloid 500-1 mm Tejcukor Vízoldható ásványi sók 0,8 nm 0,4 nm Amikroszkópos <1 nm 13

Emulziós fázis: Tej: zsír a vízben emulzió. A zsírgolyócska szerkezete: zsírgolyócska membrán lipid rétege membrán fehérje rétege vízmolekulák A vízmolekulák által körül vett laktoglobulin Laktoglobulin: felületi feszültséget csökkentő védőkolloid. 14

Kolloid fázis: tejfehérje Ca-foszfát és Ca-citrát szuszpenziója Savófehérjék: egyszerű gömb alakúak, kis méretűek Kazein: α, β, γ κ kazein komplexe Ca 2+ jelenlétében nca[(α s -β-γ-kazein)κ-kazein] kalcium-kazeinát komplex (Ca[(α s -β-γ-κ-kazein) n micella mag hidrátburok kalcium-foszfát Savófehérje micella Kalcium kazeinát-kalcium-foszfát komplex micella (Nem mérethelyes!) Amikrószkópos fázis: Sók disszociált állapotban, tejcukor molekuláris diszperz formában. 15