دانستنی های بیشتر درباره مخلوط ها /مطالبی در ارتباط با کتاب پایه هشتم

در پست های این وبلاگ  در سال تحصیلی 94-93  مطالبی ارزشمند مانند طراحی آموزش با رویکردهای مختلف تدریس، آموزش و یادگیری، ارزشیابی و نمونه سوالات برای هرفصل و همچنین دانستنی های بالاتر از سطح کتاب درسی در اختیار همکاران قرار خواهد گرفت. همچنین همکاران گرامی می توانند نظرات و سوالات خودشان را برای بررسی و پاسخگویی مطرح سازند.

 ممکن است دانش آموزان سوال کنند خون چه نوع مخلوطی است یا شیر  که بیشتر با آن سر وکار دارند جز کدوم دسته قرار می گیرند مطالبی از نظرات متخصصین در ادامه درج شده است می توانید مطالعه کنید.

مخلوط‌ها معمولا" به سه دسته 1- سوسپانسیون یا معلق یا ناهمگن، 2- حقیقی یا همگن یا محلول و 3- کولوئید تقسیم می‌کنند. .............

بقیه مطالب را در ادامه مطلب بخوانید


مخلوط‌ها معمولا" به سه دسته 1- سوسپانسیون یا معلق یا ناهمگن، 2- حقیقی یا همگن یا محلول و 3- کولوئید تقسیم می‌کنند.

وقتی که خاک رس را در آب بریزیم و به هم بزنیم، مخلوطی تیره رنگ پدید می‌آید که نسبت به نور کدر است. یعنی با تاباندن پرتوهایی از نور به آن، عبور نمی‌کند. این مخلوط را سوسپانسیون یا معلق یا نا‌همگن گویند. اگر مخلوط را مدتی به حال خود رها کنیم، ذرات درشت و سنگین زودتر ته‌نشین شده و ذرات ریزتر، به علت برخورد با ملکول‌های پرجنب‌وجوش آب، مدتی به حالت تعلیق باقی می‌مانند و سپس به تدریج ته‌نشین می‌شوند.

مخلوط ناهمگن را می‌توان با ریختن بر روی کاغذ صافی، صاف کرد. ذرات درشت و ریزی که حل نشده و شامل تجمع میلیون‌ها ذره جامد است، روی کاغذ صافی باقی می‌مانند، ولی مایع زلالی که ممکن است شامل اندکی ماده حل شده نیز باشد، از کاغذ صافی عبور می‌کند.

مخلوط زلالی مانند نمک در آب که نور از آن عبور می‌کند { چون ذرات ماده حل شده یا تک ملکول و یا یون (ذرات باردار) است که به علت بسیار ریز بودن نور را بازتاب نمی‌کنند. یعنی محلول همگن نسبت به نور کاملا" شفاف است.} و همه‌ی اجزاء ماده حل شده به طور یکنواخت در تمام نقاط آب پراکنده شده را محلول حقیقی یا همگن یا محلول می‌گویند.

هرگاه یک تکه از ورق ژلاتین را در آب گرم قرار دهیم، به نظر می‌رسد که آهسته آهسته حل می‌شود. حال اگر پرتویی از نور قوی را از مخلوط بگذرانیم، نوعی تابش خفیف شیری رنگ در آن می‌بینیم. این محلول را کولوئید می‌گوییم که حدواسط میان مخلوط سوسپاسیون و همگن است. ذرات کولوئید به اندازه‌ای ریز هستند که به کمک انرژی جنبشی مولکول‌های آب تقریبا" همیشه معلق می‌مانند. در عین حال به علت همین خاصیت ریز بودن از کاغذ صافی رد می‌شوند. از سوی دیگر به اندازه‌ای درشت به شمار می‌روند که مقداری از نور را بازتاب و پخش می‌کنند.

معمولا" یک ذره کولوئیدی، یا خود نوعی مولکول بسیار درشت معروف به ماکروملکول است، مانند هموگلوبین خون، و یا این‌که از گردهم آمدن تعداد زیادی مولکول کوچک به وجود می‌آید مانند ذرات کولوئیدی گوگرد در آب که از تجمع تعدادی در حدود 1000 مولکول  S8 فراهم می‌گردند. پخش ذرات کولوئید در محلول یکنواخت است و به همین دلیل مخلوط کولوئید را نیز همگن می‌دانیم.

مخلوط کولوئیدی متشکل از دومایع غیر محلول در هم را امولسیون می‌گویند. مانند امولسیون خامه و شیر است که شامل ذرات بسیار ریز چربی بوده که به طور یکنواخت در شیر پخش شده‌اند.

ابر و مه نمونه‌ای از کولوئید مایع در گاز است، در صورتی‌که گردوغبار، دوده و دود سیگار که از ذرات خاکستر معلق در هوا تشکیل یافته مثالی از کولوئید جامد در گاز به شمار می‌روند.

---------------------------------------------------------

کلوییدها محلول نیستند

کلوییدها در ظاهر به صورت محلول به نظر می آیند؛ یعنی به ظاهر همگن و شفاف هستند و مانند محلول ها از منافذ کاغذ صافی می گذرند. با این حال، چهار تفاوت اساسی میان کلوییدها و محلول ها هست که عبارت است از:

1_ در کلوییدها، اندازه ذرات پخش شده، از اندازه ذرات حل شده در محلول ها، یعنی مولکول ها و یون ها، بزرگتر و بین 7 تا 10 و 8 تا 10 سانتی متر است؛ در حالی که اندازه ذرات حل شده در محلول ها در حدود 9 تا 10 متر (نانومتر) است؛ یعنی ابعاد یونها.

2_ اگر چه به طور معمول، اندازه ذرات سازنده کلوییدهای آن‌ قدر کوچک است که از منافذ کاغذ می گذرد، اما آن قدر بزرگ‌ هم هست که وقتی در مسیر نور قرار ‌گیرد، بتواند نور را به اطراف پخش کند.

اگر در جای تاریکی، دو ظرف، یکی شامل محلولی مانند آب نمک و دیگری شامل کلوییدی مانند FeCl3 را در آب جوش، در کنار یکدیگر قرار دهید و  نوری باریکی به آن بتابانید و از پهلو به آن دو نگاه کنید، می بینید که مسیر عبور نور در داخل محلول مشخص نیست، ولی ‌در داخل کلویید کامل مشخص است.

3_ کلوییدها بر خلاف محلول ها حالت پایدار ندارد، بلکه با گذشت زمان تغییر می کند.

4_ ذرات سازنده کلوییدها بر خلاف ذرات سازنده محلول ها، در شرایط معینی برای نمونه، بر اثر سرد کردن یا گرم کردن یا در مجاورت با برخی از ذرات دیگر، به یکدیگر متصل می شود و ذرات بسیار بزرگتری را تشکیل می دهد؛ در این ‌صورت، کلویید حالت «نیمه جامد» یا «ژله» به خود می گیرد یا اینکه لخته می شود.

-------------------------------------------------------------------

سیستم کلوئیدی:

به مخلوط دو ماده که یکی از آنها بطور یکنواخت و بصورت ذرات ریز در مادهٔ دوم پخش شده باشد، سیستم کلوئیدی گفته می‌شود. فاز اول را فاز پخش‌شده یا کلوئید و فاز دوم را واسط پخش یا فاز واسط می‌نامند.

تعریف کلوئید:

محلولهای کلوئیدی را محلولهای چسب مانند نیز می‌گویند. پراکندگی ذرات آنها به صورت پراکندگی یونی و مولکولی نیست، بلکه به صورت مجموعه‌های مولکولی می باشند که به راحتی از حلال قابل تشخیص هستند، مانند ذرات گچ یا قطرات روغن زیتون در آب، بطوری که محلولهای غیر حقیقی یا همان محلولهای کلوئیدی مخلوط یکنواخت نیستند.کلویید یک مخلوط است با ذراتی که اندازه آنها بزرگتر تر از اندازه ذرات در محلول است. کلوییدها نور را پخش می کنند. ذره‌ها در کلویید به صورت معلق و پراکنده هستند. کلوییدها حداقل از دو فاز تشکیل شده اند یکی فاز پراکنده شونده و دیگری فاز پراکنده کننده.(مثل نشاسته در آب ) ازخواص محلول‌های کلوئیدی:

- ناهمگن:هر محلول کلوئیدی از ذرات خیلی ریزی که فقط با اولترامیکروسکوپ دیده می‌شود، تشکیل شده و برخلاف محلولهای واقعی همیشه ناهمگن می‌باشد.

-رسوب شدن و انعقاد :ذرات هر محلول کلوئیدی را می‌توان با افزایش یک الکترولیت مناسب رسوب داد.

-قابلیت صاف شدن :ذرات ریز محلولهای کلوئیدی به آسانی از منافذ کاغذهای صافی عبور می‌کنند. از همین روست که در آزمایشگاه از بشقابهای چینی لعاب نخورده استفاده می‌کنند.

محلول سوسپانسیون :محلول کلوئیدی است که در آن ذرات معلق جامد به صورت مولکولهای مجاز در یک مایع باشد. مانند آب گل آلود. محلول سوسپانسیون را "محلول تعلیقی" نیز می‌نامند.

تفاوت محلولهای کلوئیدی و محلولهای سوسپانسیون

ماهیت محلولهای کلوئیدی و محلول سوسپانسیون یکی است و در اصل سوسپانسیون ، زیر مجموعه‌ای از محلول کلوئیدی به حساب می‌آید. تنها تفاوت در اندازه ذرات است. اندازه ذرات محلولهای سوسپانسیون و امولسیون بزرگتر از محلول کلوئیدی و اندازه محلولهای کلوئیدی بزرگتر از محلول حقیقی است. در محلولهای کلوئیدی واحدهای جسم محلول خود به خود ذراتی حجیم می‌باشند و یا اینکه از چندین مولکول بزرگ مجتمع شده بدست آمده است.

این ذرات که امکان دارد از چندین هزار مولکول تشکیل شده باشد، به قدری ریز است که با چشم غیر مسلح دیده نمی‌شود و در نتیجه چنین محلولی در صورت ظاهر به محلول حقیقی شباهت پیدا می‌کند. لیکن اگر ذرات به بزرگی 6-10 میلیمتر ، به بزرگی 3-10 میلیمتر برسد، با میکروسکوپ قابل رویت می‌گردد و در نتیجه نام محلول کلوئیدی به محلول سوسپانسیون تبدیل می‌شود و لذا حالت کلوئیدی را می‌توان حالت واسطه بین محلول واقعی و محلول سوسپانسیون دانست.

تفاوت محلولهای کلوئیدی و سوسپانسیون با محلولهای حقیقی

در محلولهای کلوئیدی و سوسپانسیون مسیر نور مشخص است و نور در آن منعکس و پراکنده می‌شود. ولی در محلول حقیقی مسیر نور مشخص نیست (عبور نور بدون انتشار صورت می گیرد) و ذرات کلوئیدی برخلاف محلول حقیقی قابلیت دیالیز ندارند. یعنی از غشای نیم تراوا عبور نمی‌کنند. بنابراین از روش دیالیز برای جدا کردن اجسام این دو دسته استفاده می‌کنند.

تفاوت محلول امولسیون و محلول کلوئیدی

امولسیون ، کلوئیدی است که در آن ذرات معلق یک مایع در مایع دیگر است. مانند تعلیق روغن در آب . در حالیکه سوسپانسیون ذرات معلق جامد در مایع است.

تبدیل کلوئیدی و سوسپانسیون به لخته

به هم چسبیدن ذرات کلوئید و سوسپانسیون یا معلق را به یکدیگر و ته نشین شدن آنها را به صورت ذرات بزرگتر ، لخته شدن می‌گویند و اگر به صورت توده نیمه جامد تبدیل شوند، آن را ژله شدن می‌نامند.

بنابراین خون یک محلول کلوئیدی ناهمگن است که به دلیل پخش یکنواخت  ذرات ریز فاز کلوئیددرمخلوط که با چشم غیر مسلح دیده نمی‌شوند ودرواقع شباهت ظاهری به مخلوط های حقیقی واژه محلول بکاربرده می شود.

  
نویسنده : علی یوسفی ; ساعت ٩:۳٠ ‎ق.ظ روز ۱۳٩۳/٧/۱٠
تگ ها : آموزش علوم