Nors abu atrodo kaip mišiniai, tirpalai ir koloidai iš esmės skiriasi dalelių dydžiu ir tuo, kaip jie sąveikauja su šviesa. Tirpalai yra visiškai skaidrūs, vienodi mišiniai molekuliniu lygmeniu, o koloiduose yra didesnių molekulių sankaupų, kurios lieka suspenduotos, dažnai sukurdamos subtilią drumstą išvaizdą arba išsklaidydami lazerio spindulius dėl Tyndallo efekto.
Homogeninis mišinys, kuriame ištirpusi medžiaga visiškai ištirpsta tirpiklyje, sudarydama vieną skaidrią fazę.
Mišinys, kuriame yra vidutinio dydžio dalelių, kurios lieka suspenduotos, o ne visiškai ištirpsta.
| Funkcija | Sprendimas | Koloidas |
|---|---|---|
| Dalelių dydis | Mažiau nei 1 nm | Nuo 1 nm iki 1000 nm |
| Dalelių matomumas | Nematomas net po mikroskopu | Matoma su ultramikroskopu |
| Šviesos sąveika | Skaidrus (be sklaidos) | Permatomas/nepermatomas (išsklaido šviesą) |
| Stabilumas | Labai stabilus | Paprastai stabilus |
| Atskyrimo metodas | Distiliavimas arba garinimas | Ultrafiltracija arba centrifugavimas |
| Homogeniškumas | Homogeniškas | Heterogeninis (mikroskopiniu lygmeniu) |
Riba tarp šių dviejų yra griežtai fizinis dydis. Tirpale ištirpusi medžiaga skyla į atskirus jonus arba molekules, todėl ji tampa tikra vienfaze sistema. Koloidai – tai didesni molekulių sankaupos, kurios yra pakankamai didelės, kad skirtųsi nuo tirpiklio, bet pakankamai mažos, kad Brauno judėjimas neleistų joms nugrimzti.
Jei pašviesite žibintuvėliu per sūrų vandenį, skysčio viduje esančio spindulio nematysite, nes dalelės yra per mažos, kad trukdytų šviesos bangoms. Priešingai, koloidas, pavyzdžiui, praskiestas pienas ar rūko užterštas oras, pagaus šviesą ir švytės. Šis reiškinys, žinomas kaip Tyndallo efektas, yra lengviausias būdas juos atskirti laboratorijoje ar virtuvėje.
Abu mišiniai, palyginti su suspensijomis, kurios greitai nusėda, yra įspūdingai stabilūs lentynose. Tačiau tirpalai yra surišti tokiu fundamentaliu lygmeniu, kad jiems atsiskirti reikalingi faziniai pokyčiai, pavyzdžiui, virimas. Koloidus kartais galima suskaidyti arba „koaguliuoti“ pridedant elektrolitų arba naudojant greitaeigius centrifugus, kad dalelės būtų priverstos susijungti.
Tirpalai yra visur chemijoje ir hidratacijoje, pavyzdžiui, ore, kuriuo kvėpuojame, arba ligoninėse naudojamuose intraveniniuose skysčiuose. Koloidai dominuoja biologijos ir kulinarijos pasauliuose. Jūsų kraujas, rašalas jūsų rašiklyje ir net plakta grietinėlė ant deserto yra sudėtingos koloidinės sistemos, kuriose egzistuoja skirtingos materijos būsenos.
Visi skaidrūs skysčiai turi būti tirpalai.
Kai kurių koloidų dalelės yra pakankamai mažos, kad jas būtų galima pamatyti plika akimi. Patvirtinti, kad tai tirpalas, galite tik lazeriu patikrinę Tyndallo efektą.
Koloidai galiausiai nusėda, jei pakankamai ilgai paliekami ramybėje.
Skirtingai nuo suspensijų, tikruosius koloidus stabilizuoja Brauno judėjimas ir elektrostatinės jėgos. Jie išlieka sumaišyti neribotą laiką, nebent cheminis ar fizinis pokytis priverčia juos sulipti į gumulus.
Pienas yra paprastas skystas tirpalas.
Pienas iš tikrųjų yra sudėtingas koloidas, vadinamas emulsija. Jį sudaro mažyčiai riebalų lašeliai ir baltymų sankaupos, suspenduotos vandenyje.
Tirpalas gali būti tik kieta medžiaga, ištirpusi skystyje.
Tirpalai gali būti bet kokioje agregatinės būsenoje. Plienas yra kieta fazė kietame tirpale, o atmosfera – dujų fazė dujose.
Rinkitės tirpalą, kai cheminėms reakcijoms ar hidratacijai reikia idealiai vienodo, skaidraus mišinio. Rinkitės koloidą, kai reikia specifinių tekstūrų, šviesą sklaidančių savybių arba sudėtingo maistinių medžiagų tiekimo, kaip matyti daugelyje maisto produktų ir biologinių skysčių.
Šiame išsamiame vadove nagrinėjami esminiai alifatinių ir aromatinių angliavandenilių, dviejų pagrindinių organinės chemijos šakų, skirtumai. Nagrinėjame jų struktūrinius pagrindus, cheminį reaktyvumą ir įvairų pramoninį pritaikymą, pateikdami aiškią sistemą, kaip identifikuoti ir naudoti šias skirtingas molekulines klases moksliniame ir komerciniame kontekste.
Ši palyginimas paaiškina skirtumus tarp alkanų ir alkenų organinėje chemijoje, apimdamas jų struktūrą, formules, reaktyvumą, būdingas reakcijas, fizikines savybes ir dažniausius panaudojimus, kad parodytų, kaip anglies-anglies dvigubojo ryšio buvimas ar nebuvimas veikia jų cheminį elgesį.
Nors aminorūgštys ir baltymai yra iš esmės susiję, jie atstovauja skirtingiems biologinės sandaros etapams. Aminorūgštys yra atskiri molekuliniai statybiniai blokai, o baltymai yra sudėtingos, funkcinės struktūros, susidarančios, kai šie vienetai jungiasi tam tikromis sekomis, kad įgalintų beveik kiekvieną gyvo organizmo procesą.
Angliavandeniai ir lipidai yra pagrindiniai biologinio gyvenimo kuro šaltiniai, tačiau jie labai skiriasi energijos tankiu ir kaupimo savybėmis. Nors angliavandeniai suteikia greitą energijos prieigą ir struktūrinę paramą, lipidai yra labai koncentruotas, ilgalaikis energijos rezervas ir sudaro esminius vandeniui atsparius ląstelių membranų barjerus.
Supratimas skirtumo tarp atominio skaičiaus ir masės skaičiaus yra pirmas žingsnis įvaldant periodinę elementų lentelę. Nors atominis skaičius veikia kaip unikalus pirštų atspaudas, apibrėžiantis elemento tapatybę, masės skaičius nurodo bendrą branduolio svorį, leidžiantį mums atskirti skirtingus to paties elemento izotopus.
