kimikamga halomga pangunahing kaalaman sa aghammolekular na biyolohiya
Solusyon vs Colloid
Bagama't parehong lumilitaw bilang mga pinaghalong sangkap, ang mga solusyon at colloid ay may malaking pagkakaiba sa laki ng particle at kung paano sila nakikipag-ugnayan sa liwanag. Ang mga solusyon ay perpektong transparent, pare-parehong mga pinaghalong sangkap sa antas ng molekula, samantalang ang mga colloid ay naglalaman ng mas malalaking kumpol ng mga molekula na nananatiling nakabitin, na kadalasang lumilikha ng banayad na maulap na anyo o nagkakalat ng mga sinag ng laser sa pamamagitan ng epekto ng Tyndall.
Mga Naka-highlight
Ang mga solusyon ay palaging malinaw, habang ang mga colloid ay maaaring maulap o malabo.
Nagkakalat ang mga sinag ng liwanag ng mga colloid (epektong Tyndall), ngunit ang mga solusyon ay nagpapahintulot sa liwanag na dumaan nang malinis.
Ang mga partikulo ng solusyon ay mga indibidwal na molekula; ang mga partikulo ng koloid ay mas malalaking kumpol ng molekula.
Parehong itinuturing na 'matatag' na mga timpla na hindi tumitigil na parang buhangin sa tubig.
Ano ang Solusyon?
Isang homogenous na timpla kung saan ang isang solute ay ganap na natutunaw sa isang solvent, na lumilikha ng isang malinaw na phase.
Ang mga sukat ng partikulo ay karaniwang mas maliit sa 1 nanometer.
Ang timpla ay perpektong matatag at hindi kailanman matitinag sa paglipas ng panahon.
Ang liwanag ay dumadaan nang walang anumang pagkalat o nakikitang sinag.
Ang mga solute ay hindi maaaring alisin sa pamamagitan ng basic filtration o kahit centrifuging.
Ang mga bahagi ay umiiral bilang mga indibidwal na atomo, ion, o maliliit na molekula.
Ano ang Koloid?
Isang timpla na naglalaman ng mga partikulo na katamtaman ang laki na nananatiling nakabitin sa halip na tuluyang natutunaw.
Ang mga partikulo ay may iba't ibang laki mula 1 hanggang 1000 nanometer.
Nagpapakita sila ng epektong Tyndall, na nagpapakita ng mga sinag ng liwanag.
Ang mga colloid ay binubuo ng isang dispersed phase at isang continuous medium.
Ang mga partikulo ay hindi lumalatag sa ilalim lamang ng impluwensya ng grabidad.
Maraming karaniwang pagkain, tulad ng gatas at mayonesa, ay talagang mga colloid.
Talahanayang Pagkukumpara
Tampok
Solusyon
Koloid
Laki ng Partikulo
Mas mababa sa 1 nm
1 nm hanggang 1000 nm
Pagiging Makita ng mga Partikulo
Hindi nakikita kahit sa ilalim ng mikroskopyo
Nakikita gamit ang ultra-microscope
Interaksyon ng Liwanag
Transparent (walang pagkalat)
Translucent/Opaque (nagkakalat ng liwanag)
Katatagan
Lubos na matatag
Karaniwang matatag
Paraan ng Paghihiwalay
Distilasyon o pagsingaw
Ultra-filtration o centrifugation
Pagkakapareho
Homogenous
Heterogenous (sa antas na mikroskopiko)
Detalyadong Paghahambing
Ang Iskala ng mga Partikulo
Ang nagtutukoy sa hangganan sa pagitan ng dalawang ito ay mahigpit na pisikal na laki. Sa isang solusyon, ang solute ay nahahati sa mga indibidwal na ion o molekula, na ginagawa itong isang tunay na single-phase system. Ang mga colloid ay kinabibilangan ng mas malalaking pinagsama-samang molekula na sapat ang laki upang maging naiiba sa solvent ngunit sapat ang liit upang mapigilan sila ng Brownian motion sa paglubog.
Mga Katangiang Optikal at Kalinawan
Kung tatamaan mo ng flashlight ang tubig-alat, hindi mo makikita ang sinag sa loob ng likido dahil napakaliit ng mga particle para makasagabal sa mga alon ng liwanag. Sa kabaligtaran, ang isang colloid tulad ng diluted milk o malabong hangin ay sasalo sa liwanag at magliliwanag. Ang phenomenon na ito, na kilala bilang Tyndall effect, ang pinakamadaling paraan upang mapag-iba ang mga ito sa isang laboratoryo o kusina.
Katatagan at Paghihiwalay
Ang parehong halo ay kahanga-hangang matatag sa istante kumpara sa mga suspensyon, na mabilis tumigas. Gayunpaman, ang mga solusyon ay nagkakabit sa isang pundamental na antas na nangangailangan ng mga pagbabago sa anyo tulad ng pagpapakulo upang maghiwalay. Ang mga colloid ay minsan ay maaaring mabasag o 'mamuo' sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga electrolyte o paggamit ng mga high-speed centrifuge upang pilitin ang mga particle na magkasama.
Mga Pang-araw-araw na Kapaligiran
Ang mga solusyon ay laganap sa kimika at hydration, tulad ng hanging ating nilalanghap o ang mga IV fluid na ginagamit sa mga ospital. Ang mga colloid ang nangingibabaw sa mga mundo ng biyolohiya at pagluluto. Ang iyong dugo, ang tinta sa iyong panulat, at maging ang whipped cream sa isang panghimagas ay pawang mga sopistikadong sistemang colloidal kung saan magkakasamang nabubuhay ang iba't ibang estado ng materya.
Mga Kalamangan at Kahinaan
Solusyon
Mga Bentahe
+Perpektong pare-parehong pagkakapare-pareho
+Nahuhulaang pag-uugali ng kemikal
+Hindi kailanman nakakabara ng mga filter
+Pinakamataas na lugar ng pakikipag-ugnayan sa ibabaw
Nakumpleto
−Mahirap paghiwalayin
−Limitadong kapasidad ng partikulo
−Walang gamit na nagpapakalat ng liwanag
−Nangangailangan ng tiyak na solubility
Koloid
Mga Bentahe
+Mga natatanging katangian ng tekstura
+Epektibong pagkalat ng liwanag
+Maaaring magdala ng mga hindi matutunaw na sangkap
+Maraming gamit sa industriya
Nakumpleto
−Maaaring 'sira' o masira
−Mikroskopikong magkakaiba
−Mas mahirap ilarawan
−Mga kumplikadong pangangailangan sa pagpapanatag
Mga Karaniwang Maling Akala
Alamat
Dapat solusyon ang lahat ng malinaw na likido.
Katotohanan
Ang ilang mga colloid ay may mga particle na sapat ang liit kaya't mukhang malinaw sa mata. Makukumpirma mo lamang kung ito ay isang solusyon sa pamamagitan ng pagsuri sa Tyndall effect gamit ang isang laser.
Alamat
Kalaunan ay titigil ang mga colloid kung hahayaan lamang nang sapat na katagalan.
Katotohanan
Hindi tulad ng mga suspensyon, ang mga tunay na colloid ay pinatatag ng Brownian motion at mga puwersang electrostatic. Nanatili silang halo-halo nang walang hanggan maliban kung ang isang kemikal o pisikal na pagbabago ay pumipilit sa kanila na magkumpol.
Alamat
Ang gatas ay isang simpleng likidong solusyon.
Katotohanan
Ang gatas ay talagang isang komplikadong colloid na tinatawag na emulsion. Binubuo ito ng maliliit na globule ng taba at mga kumpol ng protina na nakasuspinde sa tubig.
Alamat
Ang isang solusyon ay maaari lamang maging isang solidong natunaw sa isang likido.
Katotohanan
Ang mga solusyon ay maaaring umiral sa anumang estado ng materya. Ang bakal ay isang solid-in-solid na solusyon, at ang atmospera ay isang gas-in-gas na solusyon.
Mga Madalas Itanong
Paano ko malalaman ang pagkakaiba sa pagitan ng isang solusyon at isang colloid sa bahay?
Ang pinakasimpleng paraan ay ang 'Laser Test.' Punuin ang isang malinaw na baso ng likido at itutok ang isang laser pointer dito sa isang madilim na silid. Kung nakikita mo ang daanan ng sinag sa loob ng likido, ito ay isang colloid. Kung ang sinag ay hindi nakikita hanggang sa tumama ito sa kabilang panig, naghahanap ka ng isang solusyon.
Ang hamog ba ay isang solusyon o isang colloid?
Ang hamog ay isang colloid, partikular na isang aerosol. Binubuo ito ng mga likidong patak ng tubig na nakakalat sa isang gas (hangin). Dahil sapat ang laki ng mga patak upang magkalat ng liwanag, nahihirapan itong makita dahil sa hamog at lumilikha ng kumikinang na epekto sa paligid ng mga headlight ng sasakyan.
Bakit hindi magmukhang colloid ang gatas kung hindi ito transparent?
Ang gatas ay talagang perpektong halimbawa ng isang colloid. Ang puti at malabong anyo nito ay sanhi ng mas malalaking partikulo ng taba at protina na nagkakalat ng lahat ng wavelength ng liwanag. Dahil ang mga partikulo na ito ay nasa loob ng saklaw na 1-1000 nm, hindi sila lumulubog sa ilalim, na perpektong akma sa kahulugan nito.
Maaari bang gawing solusyon ang isang colloid?
Kadalasan, hindi, dahil ang mga sangkap sa isang colloid ay hindi natutunaw sa kemikal na paraan sa medium. Gayunpaman, maaari mong 'basagin' ang isang colloid sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga asin o pagpapalit ng pH, na nagiging sanhi ng pagkumpol-kumpol ng mga particle at pag-ayos bilang isang precipitate, na epektibong sumisira sa pinaghalong sangkap.
Ano ang Brownian motion at bakit ito mahalaga rito?
Ang Brownian motion ay ang random at pabigla-biglang paggalaw ng mga particle na resulta ng patuloy na pagbangga sa mga molekula ng nakapalibot na medium. Sa mga colloid, ang paggalaw na ito ay sapat na malakas upang malampasan ang grabidad, kaya naman ang mga particle ay hindi kailanman lumulubog sa ilalim ng lalagyan.
Lahat ba ng haluang metal ay solusyon?
Ang mga karaniwang haluang metal, tulad ng tanso o 14k na ginto, ay itinuturing na solidong solusyon dahil ang mga atomo ng iba't ibang metal ay pantay na hinahalo sa antas atomiko. Kung ang mga metal ay hindi pantay na nahahalo at bumuo ng natatanging mikroskopikong mga butil, mas malapit ang mga ito sa isang solidong colloid o halo.
Ang dugo ba ay isang solusyon o isang colloid?
Ang dugo ay talagang isang kombinasyon. Ang plasma ay naglalaman ng mga natunaw na asin at asukal, kaya isa itong solusyon. Gayunpaman, ang pagkakaroon ng malalaking protina at mga selula ng dugo ay nagpapagana sa kabuuang likido bilang isang colloid at isang suspensyon.
Ano ang mangyayari kung sinala ko ang isang colloid?
Kung gagamit ka ng karaniwang papel na pansala sa kusina o laboratoryo, ang colloid ay dadaan lamang na parang solusyon. Ang mga partikulo ay masyadong maliit para masalo ng mga butas ng regular na papel. Kakailanganin mo ng isang espesyal na 'ultra-filter' na may mga mikroskopikong butas upang aktwal na mahuli ang mga nagkalat na partikulo.
Bakit kulay asul ang langit sa konteksto ng mga pinaghalong ito?
Bagama't ang kalangitan ay isang solusyong gas, nagpapakita ito ng Rayleigh scattering, na katulad ng Tyndall effect. Gayunpaman, kapag maraming colloidal particles tulad ng alikabok o usok sa hangin, ang scattering ay nagiging mas kapansin-pansin, na kadalasang nagbabago ng kulay ng mga paglubog ng araw.
Ano ang papel ng isang emulsifier sa isang colloid?
Ang emulsifier ay isang sangkap na tumutulong sa pagpapatatag ng isang colloid sa pamamagitan ng pagpigil sa pagkumpol-kumpol ng mga nakakalat na partikulo. Halimbawa, sa mayonnaise, ang pula ng itlog ay gumaganap bilang emulsifier upang pigilan ang paghihiwalay ng langis at suka sa mga patong-patong.
Hatol
Pumili ng solusyon kapag kailangan mo ng perpektong pare-pareho at transparent na timpla para sa mga reaksiyong kemikal o hydration. Pumili ng colloid kapag kailangan mo ng mga partikular na tekstura, mga katangiang nagpapakalat ng liwanag, o masalimuot na paghahatid ng sustansya, gaya ng nakikita sa maraming produktong pagkain at mga biological fluid.