Δήμητρα Σπανού Χημικός, Καθηγήτρια Δ/θμιας Εκπ/σης στο 1ο Γυμνάσιο Δάφνης
Η ανάδευση σε αναμείξιμες και μη αναμείξιμες ουσίες
Για την ανάδευση ουσιών χρησιμοποιούνται διαφόρων τύπων αναδευτήρες ανάλογα με τις ουσίες που αναμιγνύονται
Τα αναμίξιμα σώματα ομογενοποιούνται με την ανάδευση
Η ανάμειξη ουσιών μεταξύ τους εξαρτάται από την διαφορά τους στην διπολική ροπή τους.
Υπάρχουν ουσίες που οι διπολικές ροπές τους έχουν τιμές κοντινές και αναμειγνύονται μεταξύ τους, δηλαδή διαλύονται η μια μέσα στην άλλη σε οποιανδήποτε αναλογία και συνθήκες (όπως η αλκοόλη με μ =5,8 1030 C-1m-1 το νερό με μ =5,9 1030 C-1m-1
), υπάρχουν άλλες) που είναι μερικώς αναμίξιμες και
αναμειγνύονται εάν υπάρχουν ορισμένες αναλογίες και υπό συγκεκριμένες συνθήκες (όπως το νερό και η βουτανόνη 9,2 1030 C-1m-1) ,
Τα μη αναμίξιμα σώματα δεν ομογενοποιούνται με την ανάδευση
Αντίθετα υπάρχουν άλλες ουσίες, που οι τιμές των διπολικών ροπών απέχουν πολύ
και που δεν αναμειγνύονται καθόλου (μη αναμίξιμες), και ούτε αντιδρούν χημικά μεταξύ τους. Παράδειγμα, το λάδι και το νερό.
Αλλά , σχηματίζουν
Συστήματα διασποράς
Ουσίες που δεν αναμιγνύονται και δεν αντιδρούν χημικά μεταξύ τους σχηματίζουν συστήματα διασποράς στα οποία σχηματίζονται φάσεις.
Φάσεις λέμε, τα ομογενή μέρη ενός ετερογενούς συστήματος που οριοθετούνται από την επιφάνεια διεπαφής. Σύμφωνα με τον J.Gibbs η φάση είναι θερμοδυναμική φάση και αποτελεί μια κατάσταση ύλης που δεν εξαρτάται από το μέγεθος και το σχήμα του συστήματος
Η κάθε φάση συστήματος μη αναμίξιμων ουσιών ( που είναι θερμοδυναμικές φάσεις)
έχει ορισμένα χαρακτηριστικά διαφορετικά τα οποία αλλάζουν απότομα στην περιοχή της.
Αν έχουμε πολλά ομογενή ξεχωριστά τμήματα με τα ίδια χαρακτηριστικά, το σύνολο των ομοιογενών τμημάτων με τις ίδιες ιδιότητες θεωρείται σαν μία φάση
Διάκριση των συστημάτων διασποράς
Τα συστήματα διασποράς διαφέρουν ως προς τη συνολική κατάσταση της φάσης και του μέσου και ως προς τον βαθμό άλεσης των διασκορπισμένων σωματιδίων δηλαδή ως προς το μέγεθος των σωματιδίων φάσης.
Κατά μίαν έννοια στα ομοιογενή συστήματα ή πραγματικά διαλύματα, έχουμε τον μέγιστο βαθμό άλεσης που φτάνει η φάση να αποτελείται από μεμονωμένα μόρια του διασκορπισμένου σώματος τα οποία βέβαια δεν επικοινωνούν μεταξύ τους
Έτσι τα συστήματα διασποράς διακρίνονται ανάλογα με την φυσική κατάσταση του μέσου διασποράς (αλλά και της ουσίας που διασπείρεται) και ανάλογα με το μέγεθος των διασπαρμένων σωματιδίων
Διάκριση συστημάτων διασποράς ανάλογα με το μέσο διασποράς
Στην περίπτωση διφασικού συστήματος που η μια ουσία κατανέμεται λεπτά μέσα στην άλλη η πρώτη ονομάζεται διασκορπισμένη φάση και η δεύτερη μέσο διασποράς (ή διασπορά, παράγοντας διασποράς, συνεχής φάση, εξωτερική φάση, κυρία φάση)
Υπάρχει περίπτωση να έχουμε σε μη αναμίξιμα διαλύματα δύο υγρών στην μια να είναι το ένα το μέσον διασποράς και στην άλλη να είναι το άλλο υγρό.
Παράδειγμα στην ανάμειξη νερό με λάδι:
Έχουμε το λαδολέμονο όπου το νερό είναι το μέσο διασποράς και το λάδι η διασπαρμένη ουσία και
η μαργαρίνη όπου το λάδι είναι το μέσο διασποράς και το νερό η διασπαρμένη ουσία
Κάθε φάση ενός συστήματος μη αναμίξιμων ουσιών - που είναι θερμοδυναμικές φάσεις- μπορεί να βρίσκονται σε ίδια ή διαφορετική φυσική κατάσταση. Παράδειγμα Λάδι και νερό (υγρή φάση -υγρή φάση), σταγονίδια νερού στον αέρα (υγρή φάση- αέρια φάση), κρύσταλλοι σε υγρό (στερεά φάση -υγρή φάση) κ.α.
Έτσι τα συστήματα διασποράς διακρίνονται ανάλογα με την φυσική κατάσταση του μέσου διασποράς (αλλά και της ουσίας που διασπείρεται) και ανάλογαμε το μέγεθος των διασπαρμένων σωματιδίων σε
Διάκριση μειγμάτων ανάλογα με την φυσική κατάσταση του μέσου διασποράς
αερολύματα (αέριο μέσο διασποράς) όπως καπνός
γαλακτώματα υγρών (υγρό μέσα σε υγρό μέσο διασποράς), όπως το γάλα
γαλακτώματα αερίων (υγρό μέσα σε αέριο μέσο διασποράς), όπως η ομίχλη
εναιωρήματα ή αερολύματα (στερεό μέσα σε αέριο), όπως ο καπνός
πορώδη σώματα (αέριο μέσα σε στερεό), όπως στερεός μονωτικός αφρός
τριχοειδή συστήματα (πορώδη σώματα γεμάτα υγρό),
στερεά ετερογενή συστήματα όπως ο γρανίτης
Ακόμη, είναι προφανές ότι μια φάση μπορεί να αποτελείται από δύο ή περισσότερα αναμιγμένα συστατικά όπως το αέριο μέρος του ατμοσφαιρικού αέρα
Αν σε ένα σύστημα έχουμε δύο φάσεις αυτό είναι διφασικό (λάδι- νερό) τρεις είναι τριφασικό (πάγος- νερό- υγρός αέρας) κ.λ.π.
Οι φάσεις διαχωρίζονται μταξύ τους με τεχνικές διαχωρισμού (φυγοκέντριση, διαχωρισμός κ.α.)
Διάκριση συστημάτων διασποράς ανάλογα με το μέγεθος των σωματιδίων
Τα συστήματα διασποράς ανάλογα με το μέγεθος των σωματιδίων χωρίζονται σε κατηγορίες
Υπομικροετεργενής κατηγορία (κολλοειδή ή sols): Σύστημα διασποράς με πολύ μικρά σωματίδια διασκορπισμού μεγέθους από 10-9 έως 10-7 m
Διακρίνονται σε στερεά sols, αερολύματα, lysols με υγρό μέσο διασποράς
Είναι αρκετά σταθερά συστήματα και τα σωματίδιά τους δεν καθιζάνουν με την πάροδο του χρόνου υπό την επίδραση της βαρύτητας. Παράδειγμα υδατικά κολλοειδές διάλυμα μεταλλικών σουλφιδίων
Ετερομικρογενής κατηγορία (κολλοειδή ) : Σύστημα διασποράς με μικρά σωματίδια διασκορπισμού μεγέθους από 10-7 έως 10-5 m
Αναιωρήματα, γαλακτώματα, αφροί και σκόνες. Κατανέμονται λεπτά σε ένα άλλο μέσο (στερεό, υγρό ή αέριο). Αν το μέσο είναι υγρό ή αέριο τα σωματίδια αυτά εμφανίζουν κίνηση Brown
Χονδροειδώς διασκορπισμένα με μέγεθος σωματιδίων μεγαλύτερο από 10-5m παράδειγμα άμμος
Δήμητρα Σπανού
ΠΗΓΕΣ
Αναμιξιμότητα - Βικιπαίδεια (wikipedia.org)
Θερμοδυναμική φάση - Βικιπαίδεια (wikipedia.org)
Διασκορπισμένο σύστημα - Βικιπαίδεια (wikipedia.org)
Ομογενοποίηση - Βικιπαίδεια (wikipedia.org)
Διαδικασία Sol-gel (de-academic.com)
Chemie - Test1 Flashcards | Quizlet
Homogenisierung dispergierter Phasen
Διασπορά (χημεία) (de-academic.com)
Διασκορπισμένο σύστημα - Βικιπαίδεια (wikipedia.org)
https://www.stabman.com.ua/primenenie-emulgatorov-i-stabilizacionnyh-sistem-v-molochnyh-produktah
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%81%D0%BF%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC