KOLLOİD KİMYASI. kimyaca.com. Hazırlayan : Yücel GİDER



Benzer belgeler
MAKRO-MEZO-MİKRO. Deney Yöntemleri. MİKRO Deneyler Zeta Potansiyel Partikül Boyutu. MEZO Deneyler Reolojik Ölçümler Reometre (dinamik) Roww Hücresi

ELEMENT Aynı tür atomlardan oluşmuş saf maddelere element denir. ELEMENTLERİN ÖZELLİKLERİ 1. Aynı tür atomlardan oluşurlar. 2. Saf ve homojendirler.

Paylaşılan elektron ya da elektronlar, her iki çekirdek etrafında dolanacaklar, iki çekirdek arasındaki bölgede daha uzun süre bulundukları için bu

6.PPB (milyarda bir kısım) Kaynakça Tablo A-1: Çözelti Örnekleri... 5 Tablo B-1:Kolloidal Tanecikler... 8

Dispers Sistemlerin Sınıflandırılması

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

GIDALARIN YÜZEY ÖZELLİKLERİ DERS-9

MALZEME BİLGİSİ DERS 4 DR. FATİH AY.

ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

Atomlar birleştiği zaman elektron dağılımındaki değişmelerin bir sonucu olarak kimyasal bağlar meydana gelir. Üç çeşit temel bağ vardır:

MADDENİN SINIFLANDIRILMASI

MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ ATOM

BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ

Atomlar ve Moleküller

İKİ YADA DAHA FAZLA MADDENİN ÖZELLİKLERİNİ KAYBETMEDEN ÇEŞİTLİ ORANLARDA KARIŞMASI İLE OLUŞAN TOPLULUĞA KARIŞIM DENİR KARIŞIMLAR İKİ SINIFTA

İKİ YADA DAHA FAZLA MADDENİN ÖZELLİKLERİNİ KAYBETMEDEN ÇEŞİTLİ ORANLARDA KARIŞMASI İLE OLUŞAN TOPLULUĞA KARIŞIM DENİR KARIŞIMLAR İKİ SINIFTA İNCELENİR

FARMASÖTİK TEKNOLOJİ I «ÇÖZELTİLER»

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University

Birden çok maddenin kimyasal bağ oluşturmadan bir arada bulunmasıyla meydana gelen maddelere karışım denir.

GENEL KİMYA. 4. Konu: Kimyasal türler, Kimyasal türler arasındaki etkileşimler, Kimyasal Bağlar

Örneğin; İki hidrojen (H) uyla, bir oksijen (O) u birleşerek hidrojen ve oksijenden tamamen farklı olan su (H 2

Kloroform, eter ve benzen gibi organik çözücülerde çözünen bunun yanı sıra suda çözünmeyen veya çok az çözünen organik molekül grubudur.

EYVAH ŞEKERĐM KAYBOLDU!!!!! 9. SINIF 4. ÜNĐTE KARIŞIMLAR

Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen (92 tanesi doğada bulunur) bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı

Aşağıda verilen özet bilginin ayrıntısını, ders kitabı. olarak önerilen, Erdik ve Sarıkaya nın Temel. Üniversitesi Kimyası" Kitabı ndan okuyunuz.

BİYOKİMYAYA GİRİŞ: ATOM, MOLEKÜL, ORGANİK BİLEŞİKLER

GENEL KİMYA. 4. Konu: Kimyasal türler, Kimyasal türler arasındaki etkileşimler, Kimyasal Bağlar

Örnek : 3- Bileşiklerin Özellikleri :

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ NDE KİMYASAL PROSESLER

DENEY I ÇÖZELTİ KONSANTRASYONLARI. Genel Bilgi

Maddeyi Oluşturan Tanecikler

ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐSĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME ÇÖZELTĐLER

MUKAVEMET ARTIRICI İŞLEMLER

BİYOLOJİK MOLEKÜLLERDEKİ

Yüzey gerilimi. Hidayet TERECİ

Her madde atomlardan oluşur

MADDE NEDİR? Çevremize baktığımızda gördüğümüz her şey örneğin, dağlar, denizler, ağaçlar, bitkiler, hayvanlar ve hava birer maddedir.

SIVILAR VE ÖZELLİKLERİ

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

GIDALARIN YÜZEY ÖZELLİKLERİ DERS-8

ÖĞRETİM TEKNOLOJİLERİ VE MATERYAL GELİŞTİRME DERSİ

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

III-Hayatın Oluşturan Kimyasal Birimler

BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK. Atom yapısı. Bağ tipleri. Chapter 2-1

Serüveni. 1.ÜNİTE: KİMYA BİLİMİ Kimyanın Sembolik Dili #3

Elektronların Dizilimi ve Kimyasal Bağlar

TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi. Genel Kimya 101. Yrd.Doç.Dr.Zeynep OBALI Ofis: z-83/2

Element ve Bileşikler

BİLEŞİKLER ve FORMÜLLERİ

EVDE KİMYA SABUN. Yağ asitlerinin Na ve ya K tuzuna sabun denir. Çok eski çağlardan beri kullanılan en önemli temizlik maddeleridir.

Yrd. Doç. Dr. H. Hasan YOLCU. hasanyolcu.wordpress.com

ATOMLAR ARASI BAĞLAR Doç. Dr. Ramazan YILMAZ

KİMYASAL BAĞLAR İYONİK BAĞ KOVALANT BAĞ POLAR KOVALENT BAĞ APOLAR KOVALENT BAĞ

Atomların bir arada tutulmalarını sağlayan kuvvetlerdir Atomlar daha düşük enerjili duruma erişmek (daha kararlı olmak) için bir araya gelirler

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

İÇİNDEKİLER TEMEL KAVRAMLAR Atomlar, Moleküller, İyonlar Atomlar Moleküller İyonlar...37

PERİYODİK SİSTEM VE ELEKTRON DİZİLİMLERİ#6

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KOAGÜLASYON

Elementlerin büyük bir kısmı tabiatta saf hâlde bulunmaz. Çoğunlukla başka elementlerle bileşikler oluşturmuş şekilde bulunurlar.

Bir maddenin başka bir madde içerisinde homojen olarak dağılmasına ÇÖZÜNME denir. Çözelti=Çözücü+Çözünen

BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK. Atom yapısı. Bağ tipleri. Chapter 2-1

MADDENİN HALLERİ VE TANECİKLİ YAPI

KARIŞIM NEDİR? YANDAKİ RESİMDE GÖRÜLEN SALATA KARIŞIM MIDIR?

ÖĞRENME ALANI : MADDE VE DEĞİŞİM ÜNİTE 4 : MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ

HISTOLOJIDE BOYAMA YÖNTEMLERI. Dr. Yasemin Sezgin. yasemin sezgin

a. Yükseltgenme potansiyeli büyük olanlar daha aktifdir.

Redoks Kimyasını Gözden Geçirme

Malzeme Bilgisi. Madde ve Özellikleri

Katılar. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2006

KARIŞIMLAR. Birden çok maddenin kimyasal bağ oluşturmadan bir arada bulunmasıyla meydana gelen mad-delere karışım denir.

SABUN SENTEZİ (Yağların Hidrolizi veya Sabunlaştırılması)

Chemistry, The Central Science, 10th edition Theodore L. Brown; H. Eugene LeMay, Jr.; and Bruce E. Bursten. Kimyasal Bağlar.

EMÜLSİFİYE ET ÜRÜNLERİ

Maddeyi Oluşturan Tanecikler-Madde Hallerinin Tanecikli Yapısı. Maddeyi Oluşturan Tanecikler- Madde Hallerinin Tanecikli Yapısı

Soygazların bileşik oluşturamamasının sebebi bütün orbitallerinin dolu olmasındandır.

Adsorpsiyon. Kimyasal Temel İşlemler

Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan her bir maddeye çözeltinin bileşenleri denir.

ATOM ve YAPISI Maddelerin gözle görülmeyen (bölünmeyen) en parçasına atom denir. Atom kendinden başka hiçbir fiziksel ya da kimyasal metotlarla

5.111 Ders Özeti #12. Konular: I. Oktet kuralından sapmalar

CALLİSTER - SERAMİKLER

Moleküllerarası Etkileşimler, Sıvılar ve Katılar - 11

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY.

Yüksek Miktarlı Enerji Depolama Teknolojileri

KARBON ve CANLILARDAKİ MOLEKÜL ÇEŞİTLİLİĞİ

ANADOLU ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ FARMASÖTİK KİMYA ANABİLİMDALI GENEL KİMYA II DERS NOTLARI (ORGANİK KİMYAYA GİRİŞ)

MADDE NEDİR? Çevremize baktığımızda gördüğümüz her şey örneğin, dağlar, denizler, ağaçlar, bitkiler, hayvanlar ve hava birer maddedir.

Serbest radikallerin etkileri ve oluşum mekanizmaları

Su ve çevrenin canlılar için uygunluğu

KONU-II KARIŞIMLARI AYIRMA YÖNTEMLERİ. Yoğunluk farkından yararlanarak yapılan ayırma işlemleri.

ELEMENT VE BİLEŞİKLER

A- LABORATUAR MALZEMELERİ

HİDROKARBONLAR ve ALKANLAR. Kimya Ders Notu

PERİYODİK CETVEL

Serüveni 3. ÜNİTE KİMYASAL TÜRLER ARASI ETKİLEŞİM GÜÇLÜ ETKİLEŞİM. o İYONİK BAĞ o KOVALENT BAĞ o METALİK BAĞ

10. Sınıf Kimya Konuları KİMYANIN TEMEL KANUNLARI VE TEPKİME TÜRLERİ Kimyanın Temel Kanunları Kütlenin korunumu, sabit oranlar ve katlı oranlar

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI DENEY 8 : YÜZEY GERİLİMİNİN BELİRLENMESİ

KİMYA -ATOM MODELLERİ-

Transkript:

KOLLOİD KİMYASI Kolloid; bir maddenin diğer bir madde içerisinde çıplak gözle görülemeyecek boyutta dağılmasıyla oluşan heterojen karışıma verilen isimdir. Örneğin: Kan, sis, duman... Hazırlayan : Yücel GİDER kimyaca.com

Kolloidal çözelti nedir? Bir maddenin kendisi için çözücü olmayan bir ortamda 10-5 -10-7 cm boyutlarında dağılmasıyla oluşan çözeltiye kolloidal çözelti denir. Kolloidal çözeltiler; Dağılma fazı Dağılan faz olmak üzere iki fazdan oluşur. Dağılma fazı homojen bir ortamdır. Bu ortam katı, sıvı veya gaz halde olabilir. Dağılan fazı oluşturan tanecikler ise çok sayıda atom veya atom gruplarından oluşmuş olup bu tanecikler ışık mikroskobunda görülmez, ancak elektron mikroskobunda görülebilir. Kolloidal sistemler dağılma ve dağılan fazın katı, sıvı ve gaz halde olmasına göre 8 tipte incelenebilir: Dağıtıcı Ortam Dağılan Faz Sistemin Adı Örnek Sıvı Katı Sol Boya, mürekkep, altın çözeltileri Sıvı Sıvı Emülsiyon Süt, krema, tereyağı, su-yağ karışımı Sıvı Gaz Köpük Sabun köpüğü, kremşanti Katı Katı Katı Sol Alaşım, renkli cam, mineral taşlar (kuvars, opal vs.) Katı Sıvı Jel Peynir, jöle, ayakkabı cilası Katı Gaz Katı Köpük Kek, ekmek, süngertaşı, lav Gaz Katı Katı Aerosol Duman, toz Gaz Sıvı Aerosol Buhar, sis, bulut

Gerçek çözelti, süspansiyon ve kolloidal çözelti arasındaki farklar nelerdir? Gerçek çözelti; iki veya daha fazla maddenin homojen bir karışımıdır. Karışımda çözücü içerisinde çözünen maddelerin tanecik boyutları 10-7 cm ya da 1 nm den daha küçüktür. Gerçek çözeltiye örnek olarak suda çözünmüş şekeri verebiliriz. Gerçek çözeltide çözünen madde çıplak gözle görünemez ve çözelti süzgeçten geçirildiğinde filtre edilemez. Süspansiyon; bir ya da daha fazla bileşeninin parçacık boyutu 10-5 cm ya da 1000 nm den daha büyük olan heterojen bir karışımdır. Toprak su içerisinde çözülüp iyice karıştırıldığında toprak bileşenleri su içerisinde eşit bir şekilde dağılır. Fakat bir süre sonra toprak yer çekiminin etkisiyle su içerisinde çöker. Süspansiyona örnek olarak toprak su çözeltisini örnek verebiliriz. Gerçek çözeltilerin aksine süspansiyon bileşenleri gözle görülecek kadar büyüktür. Kolloidal çözelti; dağılan maddenin 10-7 10-5 cm ya da 1 1000 nm arasında olduğu heterojen karışımlardır. Gerçek çözeltilerdeki gibi koloidal parçacıklarda çıplak gözle görülemeyecek kadar küçüktür. Süzgeç kağıdından geçebilir. Fakat koloidal parçacıklar parşömen kağıdı ya da mebrandan geçemeyecek kadar büyüktür. Bu üç çözelti arasındaki farklar şunlardır; Özellik Gerçek Çözelti Koloidal Çözelti Süspansiyon Çözelti Parçacık boyutu Karışım özelliği < 1 nm Homojen 1 1000 nm Heterojen > 1000 nm Heterojen Geçirgenlik (Süzgeç kağıdından difüzyon) Parçacıklar süzgeç kağıdından hızlıca geçer. Süzgeç kağıdından geçebilir. Ancak parşömen kağıdından Süzgeç kağıdı ya da parşömen kağıdından geçemez. geçemez. Görünürlük Parçacıklar çıplak gözle Çıplak gözle görülemez Çıplak gözle görülebilir. görülemez. ancak ultra mikroskop ile görülebilir. Tyndall (Saçılması) Etkisi Çözelti Tyndall etkisi göstermez. Tyndall etkisi gösterir. Tyndall etkisi gösterebilir veya göstermeyebilir. Dış görünüş Saydam Yarı saydam Mat Yandaki grafikte parçacık boyutlarının karşılaştırılmasını görebilirsiniz.

Dağıtıcı ortam ve dağılan fazın etkileşimine göre kolloidlerin sınıflandırılması : Dağılan fazın dağıtıcı ortama afinitesine bağlı olarak kolloidal sistemler iki grupta incelenebilir. (Afinite kısaca bir molekülün başka bir moleküle yada yapıya gösterdiği aşırı ilgi, çekim gücü olarak tanımlanabilir.) 1) Liyofilik çözeltiler: Liyofilik terimi sıvı seven (yani çözücü seven) anlamına gelir. Bazı maddeler belirli sıvılar için bir afiniteye sahiptir ve halihazırda koloidal çözelti oluştururlar. Uygun bir çözücü ile karıştırılan maddeler liyofilik kolloid ya da kalıcı (gerçek) kolloid adı verilen kolloidal çözeltileri oluştururlar. Dağıtıcı ortam olarak su kullanıldığı zaman bu gibi kolloidler hidrofilik kolloid adını alır ve sistem hidrofilik çözelti olarak bilinir. Jelatin, albümin, nişasta vb. liyofilik kolloidlere örnek olarak verilebilir. Nişasta çözeltisi, suda çözünmüş protein çözeltisi, organik çözücüde çözünmüş polimer çözeltisi vb. liyofilik çözeltilere örnek gösterilebilir. Liyofilik çözeltiler kararlıdır ve kolayca çöktürülemezler. Bu çözeltiler kendiliğinden kararlılığa sahip olurlar yani bir dengeleyici madde eklemek gerekmez. Liyofilik çözeltilerin önemli özelliği, dağıtıcı ortam dağılan fazdan ayrılması ve sonrasında dağıtıcı ortamın dağılan faza eklenip tekrar karıştırılmasıyla çözelti haline gelebilmesidir. Hidrofilik çözeltilerin de geri dönüşümlü çözelti olmasının bilinen nedeni budur. 2) Liyofobik çözeltiler: Liyofobik terimi sıvı sevmeyen (çözücü sevmeyen) olarak adlandırılabilir. Çözücü ortama afinitesi olmayan ve dağıtıcı ortamla karıştırıldığı zaman çözelti durumuna kolayca geçmeyen maddelere liyofobik kolloidler ya da geçici kolloidler denir. Bu kolloidlerin çözeltileri özel teknikler kullanılarak hazırlanır ve Liyofobik çözeltiler olarak adlandırılır. Metal çözeltiler (altın, platin vb.) ve metal sülfit ve oksitler gibi çözünmeyen maddelerin çözeltileri liyofobik çözeltilere örnek gösterilebilir. Liyofobik çözeltiler liyofilik çözeltilere göre daha az stabildir. Liyofobik çözeltiler az miktarda elektrolit ilavesiyle, ısıtmayla veya çalkalama ile kolaylıkla çökeltilir (pıhtılaşır). Ayrıca, çökelen dağılan faz dağıtıcı ortam eklenmesiyle çözelti haline gelmez. Yani geri dönüşümlü değildir. Liyofobik çözeltileri daha uzun süre çözelti halinde tutmak için dengeleyici madde eklenmesi gerekir.

Liyofilik çözeltiler ve Liyofobik çözeltiler arasındaki önemli farklılıklar aşağıdaki tabloda verilmiştir: Özellik Liyofilik çözelti Liyofobik çözelti Hazırlama Kolaylığı Sadece dağıtıcı ortam ve çalkalamayla kolaylıkla hazırlanır Sadece özel teknikler kullanılarak elde edilir Hidrasyon Büyük ölçüde hidratlaşmıştır Çok fazla hidratlaşmamıştır Kararlılık Hidrasyondan dolayı oldukça kararlı ve kolay çökmez Az kararlı ve ısıtma, elektrolit ilavesi veya çalkalama ile çökebilir Geri dönüşüm Geri dönüşebilir Geri dönüşmez Görünüm Dağılmış tanecikler gözle ve ultra mikroskop altında kolayca tespit edilemez Dağılmış tanecikler gözle tespit edilemez, ultramikroskop altında kolayca tespit edilebilir Viskozite Dağıtıcı ortama göre yüksek Dağıtıcı ortam ile yaklaşık aynı değerlerde Yüzey gerilimi Parçacık yükü Elektrik alanda parçacık migrasyonu Dağıtıcı ortama göre genelde daha düşük Dağılmış tanecikler az yüklü veya yüksüzdür Dağılmış tanecikler her iki yönde göç gerçekleştirebilir veya hiç göç gerçekleştirmez Dağıtıcı ortam ile yaklaşık aynı değerlerde Dağılmış tanecikler belirli bir pozitif veya negatif yüke sahiptir Söz konusu dağılmış tanecikler mevcut yüke göre göç gerçekleştirir

Tanecik çeşidine göre kolloidlerin sınıflandırılması Kolloidal taneciklerin 1-100 nm arasında olduğunu biliyoruz. Bu aralıkta parçacık büyüklüğü farklı olan maddelerin kolloid çözeltileri üç farklı gruba ayrılır: 1) Multimoleküler kolloidler 2) Makromoleküler kolloidler 3) Assosiye kolloidler 1) Multimoleküler kolloidler Çok sayıda (en az 1 nm çapında) atom veya küçük molekül içeren maddenin dağıtıcı ortamda birleştiği ve *agregat oluşturduğu kolloidal çözeltiye multimoleküler kolloidler denir. Multimoleküler kolloidlerde tanecikler Van der Waals kuvvetleri tarafından bir arada tutulur. Altın çözeltisi, sülfür çözeltileri vb. multimoleküler kolloidlere örnek olarak verilebilir. Altın çözeltisi birkaç altın atomundan oluşan çeşitli boyutta tanecikler içerebilir. 2) Makromoleküler kolloidler Bazı maddeler kolloidal tanecikleri ile karşılaştırılabilecek boyutta büyük moleküller oluştururlar. Bu tür moleküller çok yüksek mol kütlesine sahiptir ve makromoleküller olarak adlandırılır. Makromoleküller uygun dağıtıcı ortamda dağıldığı zaman elde edilen çözeltiler makromoleküler kolloidler olarak bilinir. Çoğu liyofilik çözelti, makromoleküler kolloid olarak bulunur. Örneğin nişasta, jelatin, protein, selüloz, nükleik asit vb. makromolekülleri içeren kolloidal sistemler makromoleküler kolloidlerdir. Sentetik polimerler de uygun çözücü ortamında makromoleküler kolloidleri oluştururlar. 3) Assosiye kolloidler (Miseller) Assosiye kolloidler düşük konsantrasyonlarda normal bir elektrolit görevi görür. Ancak daha yüksek konsantrasyonlarda taneciklerin kümeleşme oluşumuna bağlı olarak kolloidal özellik sergilerler. Taneciklerin bu şekilde kümeleşmesine misel adı verilir. Assosiye kolloidler genellikle yüzey aktif maddelerle oluşur. Bu maddeler kritik misel konsantrasyonuna ulaştığında uygun bir şekilde kümelenip misel oluştururlar. (Misel ile ilgili e-kitap'ımızın sonunda daha detaylı bir açıklama yer almaktadır.) * Agregat : Kelime anlamı olarak; toplamak, toplanmak, bir araya gelmek, birleştirmek, bütün anlamlarına gelmektedir.

Kolloidal Çözeltilerin Hazırlanması Daha önceden belirtildiği gibi liyofilik kolloidler dağıtıcı ortamda kuvvetli afiniteye sahiptir ve ortamda ısıtılarak ya da karıştırılarak çözelti oluştururlar. Örneğin nişasta, jelatin çözeltileri sadece su ile birlikte ısıtılmasıyla hazırlanabilir. Benzer şekilde selüloz nitratın kolloidal çözeltisi etil alkol gibi organik bir çözücü içerisinde karıştırılmasıyla hazırlanabilir. Elde edilen bu ürüne ticari olarak kolodyum denir. Liyofobik kolloidlerin dağıtıcı ortama afinitesi hemen hemen yok gibidir ve kolayca kolloidal çözelti oluşturulamaz. Bu durumda liyofobik çözeltiler için özel metotlar uygulanmalıdır. Liyofobik çözelti hazırlanması metotları genel olarak iki gruba ayrılır: 1) Dispersiyon yöntemleri 2) Kondensasyon veya agregasyon yöntemleri 1) Dispersiyon yöntemleri Bu yöntemlerde ana düşünce belirli bir dengeleyici madde eklenmesiyle maddenin oluşturduğu büyük parçalar daha küçük kolloidal boyutlara ayrılır ve bu şekilde stabilize olur. Bazı önemli dispersiyon yöntemleri şunlardır: a) Mekanik dispersiyon yöntemi: Kaba malzemenin dispersiyonu kolloid mili adı verilen makine ile sağlanır. Bu makine küçük bir boşlukla ayrılmış iki adet ağır çelik diskten oluşur. Aradaki boşluk istenilen tanecik boyutuna göre ayarlanır. İki disk ters rotasyonda yüksek hızda (yaklaşık dakikada 8000 devir) döner. Sulu süspansiyon mil içine gönderilir. Süspansiyon içersindeki kaba tanecik kolloidal boyutlarda taneciklere öğütülür ve çözelti oluşturmak üzere dağılıma uğratılır. Kolloidal taneciklerin büyümesini engelleyen inert bir seyreltici madde eklenmesiyle daha verimli dispersiyon gözlenir. Örneğin sülfür çözeltisi hazırlanmasında seyreltici olarak glukoz kullanılır.

b) Elektriksel dispersiyon yöntemi (Bredig s ark yöntemi): Bu yöntem metal çözeltilerinin hazırlanmasında kullanılır. Yöntemde, dağıtıcı ortam içerisine daldırılan iki metal elektrot (kolloidal çözeltisi hazırlanacak olan) arasında elektrik uygulanır. Dondurucu bir karışım ile çevrelenen dağıtıcı ortam soğutulur. Arkın yüksek sıcaklığı ile metal buharlaşır. Buhar soğutulduğunda kolloidal boyutta taneciklere yoğunlaşır. Bu şekilde elde edilen kolloidal taneciklerin dispersiyonu ile metal çözeltisi elde edilir. c) Peptizasyon: Bu yöntemde uygun elektrolit ilavesi ile madden taze hazırlanmış çökeleğinden kolloidal hale geçer. İlave edilen elektrolite peptitleşme maddesi (ajanı) denir. Peptizasyona örnek olarak; - Taze hazırlanmış demir hidroksite az bir miktar demir klorür eklenmesiyle kırmızımsı kahverengi bir kolloidal çözelti elde edilir. Bu durum demir hidroksit tanecikleri üzerinde Fe3+ iyonlarının adsorpsiyonuna bağlı olarak gözlenir. - Taze hazırlanmış gümüş iyodür çökeleği gümüş nitratın seyreltik çözeltisi ile karıştırıldığında gümüş iyodürden oluşan kolloidal bir çözelti elde edilir.

2) Kondensasyon veya agregasyon yöntemleri Dağılan fazın daha küçük taneciklerinin kolloidal boyutta büyük tanecikleri oluşturmak için toplanmasıdır. Atomik veya iyonik boyutta daha küçük taneciklerin toplanarak kolloidal boyutta büyük tanecikler oluşturması için bazı kimyasal reaksiyonlar kullanılır. Bu reaksiyonlar çözünmeyen reaksiyon ürünü olarak dağılan fazın oluşumunu ele alır. Hidrofobik çözeltilerin oluşmasında rol alan bazı önemli reaksiyonlar şunlardır: Oksidasyon Redüksiyon Hidroliz Çift dekompozisyon Hidrojen sülfür ve kükürt dioksit arasındaki kimyasal reaksiyon ile kolloidal kükürt elde edilebilir: Zayıf asit ve bazların tuzları kolloidal çözelti oluşturmak üzere hidroliz olmaktadır. Örneğin, alüminyum solleri, alüminyum klorürün hidrolizi ile oluşur. Çift dekompozisyon işleminde, çözünmeyen tuzların oluşması ile kolloidal dispersiyonlar hazırlanabilir. Örneğin kolloidal gümüş klorür aşağıda verilen reaksiyon ile oluşur.

Misel Nedir? Fiziksel kimyada misel tanımı, dağıtıcı bir ortamda dağılmış ultramikroskobik olan kolloidal parçacıkların, atomların, iyonların veya moleküllerin gevşek bağlı bir şekilde kümelenmesi sonucu oluşumudur. Miseller yüzey kimyasının anlaşılmasında önemli bir yere sahiptir. Örneğin; sabun çözeltisinin gücü çözünmeyen veya suda az çözünen organik bileşiklerin dağılımda etkili olduğu miselin bir özelliği olarak açıklanabilir. Misel boyutu ve şekilleri 1) Tek hidrokarbon zincirli amfifiller 2) İki hidrokarbon zincirli amfifiller 3) Misel oluşturmayan amfifiller 1) Tek hidrokarbon zincirli amfifiller Basit iyonik amfifillerden oluşan misel, küresel ve boyut olarak oldukça homojen yapıdadır. Bu homojenlik şöyle açıklanabilir: amfifillerin hidrokarbon zinciri uzunluğu yaklaşık olarak misel yarıçapına eşittir. Bir yüzey aktif madde olan sodyum dodesil sülfat (SDS) için bu değer yaklaşık olarak 17 A dur. Bu boyuttaki bir miselde 60 amfifil bulunmaktadır ve bu değer miselden misele çok fark göstermemektedir. Bunun sebebinde misel oluşumunu destekleyen kuvvetlerin kovalent olmaması ve doğada çokça bulunması dikkat çekicidir. Peki, misel boyutunu ve geometrisini düzenleyen bu kuvvetler nelerdir? Eğer bu kuvvetler sadece moleküllerin agregasyonu (kümeleşmesi) lehine olsaydı, belki çift tabakalı yapı olarak misel boyutunun limitsiz artışı beklenebilirdi. Misel boyutunu sınırlandırıcı itici kuvvetlerin yanı sıra misel büyümesine katkı yapan çekici kuvvetler de olmalıdır. Burada itici kuvvetler, polar baş gruplar arasında elektrostatik ve sterik etkileşimlerinden ortaya çıkmaktadır. İyonik amfifillerde; her bir amfifil, misel içerisinde konşu amfifillerin baş grubunu şiddetli itme eğiminde olan yüklü polar baş gruba sahiptir. Bu itme kuvvetiyle birbirine yakın aralıkta olan baş gruplar düzlemsel yapı yerine eğimli yüzeyi oluşturmakta ve iki boyutlu sınırsız büyümenin önüne geçilmektedir. Yeterli büyüklükte itme kuvveti uygulanması alkil zincirinin uzunluğu ile belirlenen bir yarıçapı olan küresel bir şekle yol açmaktadır.

Misel şeklinin kantitatif analizinde, itme ve çekme kuvvetlerinin yanı sıra misel üzerindeki geometrik sınırlandırma da düşünülmelidir. Baş gruplardaki itme kuvvetleri grupları birbirinden uzaklaştırma eğilimindedir. Fakat çok fazla uzaklaşırlarsa su molekülleri misel içersine nüfuz edebilir ve bu da hidrofobik etkiden dolayı yapının serbest enerjisini artırır. Böylece itme kuvvetleri baş grupların aralıklarını artırmada etkili olurken, hidrofobik etki ile baş grupların birbirine yaklaşmasına olanak verir. Bu iki kuvvet arasındaki denge baş gruplar için en uygun aralığı ve misel yapısının belirlenmesini sağlar. Misel yüzeyinde hidrofobik zincirlerin oluşturduğu alan, baş grup aralıklarının kantitatif değeri ve miselin toplam yüzey alanının (S) amfifil sayısına(m) bölünmesidir. İtme kuvvetleri bu oranı artırma, hidrofobik kuvvetler ise bu oranı azaltma eğilimindedir. S/m oranının optimum değeri serbest enerjinin genel olarak azaltılması ile sağlanır. Miseldeki monomer için standart kimyasal potansiyel aşağıdaki gibi verilirse; İlk terim S/m oranına bağlı serbest enerjiyi artıran ve hidrofobik etkiyi ifade eder. Hidrokarbon ve su ara yüzey enerjisi ile orantılıdır. İkinci ifade ise S/m oranının artmasıyla serbest enerjinin azalmasını ve baş gruplar arasındaki itme kuvvetlerini ifade eder. İtme etkileşimlerinin değerini belirtir. Son terim ise S/m oranına bağlı olmayan diğer etkileşimleri (Hidrokarbon zincirler arasındaki etkileşim gibi) ifade eder. Optimum S/m oranı Olduğunda ortaya çıkar. Böylece, İtme kuvvetleri artarsa S/m oranı da artar sonucuna ulaşılır. Bir miseldeki S/m değeri misel geometrisi ile belirlenir ve yağ damlası modeliyle çok kolay bir şekilde hesaplanabilir. Bu modelde kilit nokta, miselin hidrofobik iç kısmının aynı zincir uzunluğundaki saf hidrokarbon sıvısıyla aynı yoğunlukta olmasıdır. Böylece geometrik yapısı belirli olan bir miselde kesin yoğunluğu verilmiş çözeltidekinden daha fazla hidrokarbon zinciri bulunmayacaktır.

Çoğu iyonik miseller belirli bir küresel şekil ile tutarlı agregasyon sayısına ve boyutuna sahiptir. Küresel bir şekilden basık elipsoid haline dönüştüren küçük bozukluklar diğerleri için açıklanabilir. Silindirik misellere ek olarak düzlemsel çift tabakalı miseller de gözlenmiştir. Tablo 1 küresel, silindirik ve düzlemsel şekilli yağ damla modeli için S/m değerlerini gösterir. Bu değerler modelin çok basit versiyonundan elde edilmiştir ancak prensibi anlamak için örnek teşkil ederler. Sodyum dodesil sülfat misellerinin deneysel çalışmalarında agregasyon sayısının yaklaşık 60 olduğu ve zayıf iyonik çözeltide küresel olduğu gösterilmiştir. Tablo 1 de Yağ damlası modelinde S/m oranının 65 A 2 olduğu gösterilmiştir. Sıradaki değerler diğer iyonik miseller için gösterilmiştir. Bu S/m değeri iyonik miseller için optimum değerdir. Silindirik ve düzlemsel çift tabakalı yapıda itme enerjisi bu optimum değeri sağlayamamıştır. İyonik kuvveti artırdığımızda ne olur? Elektrostatik baş gruplardaki itme kuvvetleri azalacak ve optimum değerin altında kalacaktır. Böylece yapı küresel yapı silindirik hale gelecektir. Bu gibi değişimler deneysel olarak gözlenmiştir. Eğer itme kuvvetleri yeteri kadar azaltılırsa amfifiller tek zincir olarak çift tabakalı yapıyı oluşturacaktır. 2) İki Hidrokarbon zincirli amfifiller Tek zincirli amfifillerde S/m oranı hidrokarbon zinciri ve polar baş grupların oluşturduğu yüzey alanıdır. Ancak iki zincirli amfifillerde, belirli bir şekil için bu oran iki kat daha fazladır (aynı yüzey alanını koruyan baş gruplar yarıya inmiştir). Tablo 1 de çift zincirli amfifiller için S/m değerleri verilmiştir. Baş gruplar arasındaki itme kuvvetleri bir ya da iki alkil zincirinin her bir gruba bağlı olup olmadığından önemli ölçüde etkilenmezler ve iki zincirli iyonik amfifillerde baş grup başına en uygun alan yine yaklaşık 60 A 2 dir. Tablodan anlaşılacağı üzere silindirik ve çift tabakalı yapılar arasındaki bir yapıda bu değere ulaşılması mümkündür. Biyolojik membran (fosfolipidler) bu oluşuma örnek olarak gösterilebilir.

3) Misel oluşturmayan amfifiller Uzun zincirli alkoller amfifillerle benzer özellikleri taşırlar ancak misel oluşturmazlar. Bunu anlamak için, küresel miselin bir kısmını kuramsal düşünelim; Küçük ve yüksüz baş gruplar arasında yeterli itme kuvveti olmadığından küresel misel için S/m değeri yeterince büyük olamayacak ve yapı kararsız halde olacaktır. Eğer misel oluşsa bile S/m değeri çok küçük olan çift tabakaya benzer bir yapı olacaktır. Fakat çok kararsız olduğundan su içerisinde bir damla saf alkol, suyla hidrojen bağı yapma yolunu seçecektir. Böylece baş grupların güçlü itme kuvvetlerinin olmayışından misel oluşturmada saf amfifillerden farlılık göstereceklerdir. Kaynaklar : 1) http://www.chemistrylearning.com/colloidal-solution-true-solution-and-suspension/ 2) http://www.preservearticles.com/201012281851/true-solution-differ-from-colloidsuspension.html 3) http://en.wikipedia.org/wiki/file:micelle_scheme-en.svg 4) http://voh.chem.ucla.edu/vohtar/spring05/classes/156/pdf/156w61.pdf 5) http://global.britannica.com/ebchecked/topic/379781/micelle