Tõeline lahendus on homogeenne segu, samas kui kolloidne lahus ja suspensioon on kahe või enama aine heterogeensed segud. Veel üks erinevus nende kolme tüüpi lahenduse vahel on see, et tõeline lahus on läbipaistev, kolloidne lahus on poolläbipaistev ja suspensioon läbipaistmatu.
Keemia osas võib lahuseid määratleda kahe või enama aine segudena, kus lahusti on vedelal kujul ja lahustunud aine võib olla vedel, tahke või gaasiline. Lahendusi on palju erinevaid ja neil on palju eripäraseid omadusi, kuid laias tähenduses võib neid liigitada tõeseks, kolloidseks või vedrustusega lahenduseks.
Osakeste suuruse, lahuse olemuse, difusiooni ja sette võime põhjal saab neid lahuseid määratleda. Neid (lahendusi) eristavad ka Browniani liikumine ja Tyndalli efekt.
Browniani liikumine on lahuses esinevate osakeste juhuslikud liikumised või liikumine, mis on tingitud nende kokkupõrkest. Teisest küljest on Tyndalli efekt vedelikku läbiva valguskiire mõju, selles esinevad osakesed (vedelikud) võivad anda erinevaid tulemusi.
Selles postituses keskendume punktidele, milles kolm tüüpi lahendused erinevad, koos nende kokkuvõttega.
Võrdlusdiagramm
| Võrdluse alus | Tõeline lahendus | Kolloidne lahus | Vedrustus |
|---|---|---|---|
| Tähendus | Tõelised lahused on seda tüüpi segud, kus lahustunud aine ja lahustid on vedelas faasis korralikult segatud. | Kolloidsed lahused on segu tüüp, kus lahustunud aine (pisikesed osakesed või kolloidid) jaotub lahustis ühtlaselt (vedelfaas). | Suspensioon on segu, milles lahustunud aine ei lahustu, pigem suspensioon vedelikus ja hõljub keskkonnas vabalt. |
| Näide | Suhkrulahus vees. | Tärklis lahustati vees. | Muld lahustati vees. |
| Lahenduste olemus | Homogeenne. | Heterogeenne. | Heterogeenne. |
Väline välimus | Läbipaistev. | Läbipaistev. | Läbipaistmatu. |
| Osakeste suurus (läbimõõduga) | <1 nm. | 1-1000 nm. | > 1000 nm. |
| Lahuse difusioon pärgamendipaberi kaudu | Tõeliste lahuste osakeste difusioon on lihtne ja sujuv ka pärgamendi ja filterpaberi kaudu. | Kolloidsete lahuste osakesed ei haju ega läbida pärgamendipaberit, kuid läbi filterpaberi on see hõlbus. | Suspensiooni osakesed ei läbi pärgamenti ega filterpaberit. |
| Ladestumine | Tahe, mitte sete. | Osakesed või kolloidid ei setti. | Osakesed saavad setteid. |
| Osakeste nähtavus | Tõelistes lahendustes on osakesed palja silmaga nähtamatud. | Kolloidses lahuses olevad osakesed on nähtavad elektronmikroskoobi kaudu, kuid mitte palja silmaga. | Suspensioonis olevad osakesed on nähtavad nii palja silmaga kui ka elektronmikroskoobi all. |
| Tyndalli efekt | Tõeline lahendus näitab siiski Tyndalli efekti. | Tyndalli efekti näitavad kolloidses lahuses olevad kolloidid. | Osakesed näitavad Tyndalli efekti. |
| Brownide liikumised | Osakesed tõelises lahenduses näitavad Brownia liigutusi. | Kolloidses lahuses olevad osakesed näitavad Browniani liikumist. | Osakesed näitavad Browniani liigutusi. |
Tõelise lahenduse määratlus
Kahe või enama aine homogeenset segu, kus lahustunud aine lahustatakse lahustis, nimetatakse tõeliseks lahuseks. Siin on osakeste suurus alla 1 nm. Tõelise lahenduse näide on suhkur või sool vees lahustunud kujul. Osakesi ei saa filtreerida ega eraldada läbi filterpaberi või pärgamentpaberi. Isegi osakesed on palja silmaga nähtamatud.
Kuna segu on vedelas faasis ja läbipaistev, laseb see valgust läbi lahuse hajutada. Kui lahust nimetatakse homogeenseks, tähendab see, et osakesed jagunevad lahuses ühtlaselt ega asetu anuma põhja. Kuna osakeste kogus lahuse ruumalaühikus on kõikjal võrdne, on osakeste tihedus suurem.
Brownide efekti tõelistes lahendustes ei täheldata ja isegi Tyndalli efekt puudub.
Kolloidlahuse määratlus
Kahe või enama aine heterogeenset segu, mille osakeste suurus jääb vahemikku 1 000 nm, nimetatakse kolloidseks lahuseks. Kolloidne lahus on vaheühend tõelise lahuse ja suspensiooni vahel, ehkki see on ka vedelas faasis. Kui vees lahustunud tärklis või vees segatud želatiin on näited kolloidsetest lahustest, hõljuvad siin pisikesed osakesed lahustumise asemel.
Samuti on tegelik lahendus, kolloidlahuse osakesed palja silmaga nähtamatud, kuid neid saab jälgida elektronmikroskoobiga.
Kolloidsed osakesed saab eraldada pärgamendipaberi kaudu, kuid mitte läbi filterpaberi. Osakesi saab tsentrifuugimise teel, kus need (osakesed) settivad põhjas. Kuna segu on heterogeenset tüüpi, ei ole osakesed lahustes ühtlaselt jaotunud.
Kuna kolloidsed lahused on poolläbipaistvad, lasevad nad valgust vedelikust läbi, kuid osakeste olemasolu tõttu hajutatakse valgus. Kolloidses lahuses täheldatakse Browniani liikumist ja Tyndalli efekti. Erinevat tüüpi kolloidid on emulsioon, vaht, sool, hüdrokolloid, pöörduv või pöördumatu kolloid.
Peatamise määratlus
Suspensioonid on segu, milles osakeste suurus on suurem kui 1000 nm. Kui pinnas lahustatakse vees, mida segatakse tugevalt, siis mõne aja pärast settivad lahuse osakesed raskuse tõttu anuma põhja; See on peatamise näide.
Pärislahuses olevad osakesed on palja silmaga nähtavad. Suspensioonis täheldatakse Browniani liikumist ja Tyndalli efekti.
Peamised erinevused tõelise lahenduse, kolloidse lahuse ja vedrustuse vahel
Järgnevalt on toodud peamised erinevused tõelise lahenduse, kolloidse lahuse ja vedrustuse vahel:
- Tõelised lahused on segu tüüp, kus lahustunud aine ja lahustid on vedelas faasis korralikult segatud, kolloidsed lahused aga vedela faasi segu liigid, kus lahustunud aine (pisikesed osakesed või kolloidid) jaotub lahustis ühtlaselt ( vedel faas). Suspensioon on segu, milles lahustunud aine ei lahustu, pigem suspensioon vedelikus ja hõljuvad vabalt.
- Tõeline lahendus on näide suhkrulahusest vees; Kolloidlahuse näide on vees lahustatud tärklis ja suspensiooniks on vees lahustatud muld.
- Tõelised lahused on homogeensed ja välimuselt läbipaistvad, kolloidsed lahused aga heterogeensed ja näivad olevat poolläbipaistvad, samas kui suspensioon on samuti heterogeenne, kuid näib läbipaistmatu.
- Kuna osakeste suurus on alla 1 nm, pääsevad osakesed kergesti läbi pärgamentpaberi ja filterpaberi, kuid osakeste suurus kolloidses lahuses jääb vahemikku 1–1000 nm, kolloidsete lahuste osakesed ei haju ega läbida pärgamenti paber, kuid läbi filterpaberi on see hõlbus, suspensioonis on osakeste suurus üle 1000 nm, suspensiooni osakesed ei läbi pärgamenti ega filterpaberit.
- Pärislahustes on osakesed palja silmaga nähtamatud, kolloidses lahuses olevad osakesed on küll elektronmikroskoobi kaudu nähtavad, kuid mitte palja silmaga ja suspensioonis olevad osakesed on nähtavad nii palja silmaga kui ka elektronmikroskoobi all.
- Tyndalli ja Browniani efekti ei täheldata tõelistes lahustes, samas kui kolloidsetes lahustes ja suspensioonides neid omadusi ei täheldata.
Järeldus
Sarnaselt muudele asjadele nähakse lahendustes mitmekesisust. Keemias nimetatakse lahust kahe seguneva või segunematu aine seguks vedelas või gaasilises keskkonnas. Selles sisus uurisime kolme tüüpi lahendusi, nende erinevaid omadusi ja nende erinevust üksteisest.
