w adza się ostatecznie do rozmiarów ich cząstek. Liczbowo w yrażam y rozm iary te wielkością kraw ędzi l kostki, aczkolwiek wiemy, że p rzy jęcie k sz ta łtu kostki dla cząstek koloidalnych je s t tylko dowolnem uproszczeniem. Z am iast długości krawędzi cząstek, stanowiących mie
szaninę koloidalną, możemy wprowadzić w rozważanie również wiel
kość ich powierzchni, która bezpośrednio odpowiada s t o p n i o w i r o z p r o s z e n i a m aterji.
— 74 —
Oparte na stopniu dyspersji rozróżnianie wszelakiego rodzaju mieszanin prowadzi do następującej ich klasyfikacji:
a więc rozróżniane jedynie w rozproszonem świetle ultram ikroskopu. _ Należą t u : — 1) Z a w i e s i n y k o l o i d a l n e , których fazą rozpro
szoną je st ciało stałe, — 2) E m u l s j e k o l o i d a l n e — o ciekłej fazie dyspersyjnej.
3° —
M ieszaniny najwyższej d ysp ersji:
D > G. K i7. Są to r o z t w o r y w ł a ś c i w e o „am ikronow ych“ , czylisubmikromilime-— I o —
trow ych w ym iarach cząstek : l < 1 fifi. — Są to już układy jednofa
zowe, a więc m i e s z a n i n y ('doświadczalnie; j e d n o r o d n e . — Ich cząstkam i są niedostępne bezpośredniej obserwacji — c h e m i c z n e d r o b i n y .
T u należą wszelkiego rodzaju r o z t w o r y w ł a ś c i w e , nieza
leżnie od stan u skupienia ciała rozpuszczającego. Ich przodującą w ła
snością je s t o s m o t y c z n e c i ś n i e n i e , dające się zmierzyć i teore
tycznie obliczyć »'p. str. »i2).
4. W y t w a r z a n ie ro z t w or ó w koloidalnych. — Przejście ciała w sta n roztw oru właściwego sprowadza się. ja k wiadomo, do samo
rzutnie przebiegającego procesu dyfuzji. Cząstki, tworzące powierzchnię zw artej fazy ciała rozpuszczającego się, np. krystalicznego ałunu, lub ciekłego alkoholu, dzięki swej kinetycznej energji opuszczają powierzchnię swej jednorodnej fazy i jako takie dyfundują w prze
strzeń fazy rozpuszczalnika, np. wody, gdzie w ytw arzają osmotyczne ciśnienie. — X atom iast ciała, w ytw arzające roztwór koloidalny, przejść doń muszą w postaci cząstek daleko większych rozmiarów ip. str. 71 . Cząstki te muszą więc w ykazyw ać mniejszą ruchliwość — a co za tern idzie — ich samorzutna zdolność dyfuzyjna musi być stosunkowo mala i tern mniejsza, im masa i rozm iary tych cząstek są większe. —- S tąd ich osmotyczna zdolność je s t również nadzwyczaj mała’.
B y roztw ór koloidalny mógł się więc w ytworzyć, należy — oprócz zw ykłych środków przyspieszających powstawanie roztworów właściw ych, jakim i są: podniesienie tem peratury, powiększenie po
w ierzchni fazy rozpuszczającej się i mieszanie roztworu ip. str. 50) — zastosować osobliwe metody działania. — Metody te podzielić można na dw ie g ru p y :
1 0 — .'Metody dyspersyjne. T u n a le ż ą : — 1) Metoda k a t o d o w e g o r o z p y l a n i a m etali (Brediga), polegająca na w ytw arzaniu luku Y olty pomiędzy metalowemi elektrodami, zanurzonemi w cieczy, np. pod w odą: — 2j Metoda p e p t y z a c j i , czyli pomniejszania cząstek koloidu, w ytw arzanego przez dodanie do roztw oru nieznacznej ilości rozpuszczalnego ciała zwanego p e p t y z a t o r e m , przykładem czego j e s t chlorek żelaza FeC l3, peptyzujący nierozpuszczalny normalnie wodorotlenek tegoż Fe(OHą ; — 3) Metoda m e c h a n i c z n e g o r o z p y l a n i a , osiąganego np. przez nadzwyczaj silne uderzania w t. zw.
koloidalnym m łynku P lausona.
2° — M etody kondensacyjne — polegają na zastosowaniu od
w rotnego procesu, mianowicie na łączeniu najmniejszych możliwie cząstek, jakiem i są chemiczne drobiny o wym iarach l fiu — w cząstki większe o w ym iarach koloidalnych, t. j. 1 = 1 — 250 fifi.
S kutek ten osiąga się przez zastosowanie różnych chemicznych metod działania, związanych z reakcją w ytw arzania danego ciała, a więc np. przez użycie f o r m a l d e h y d u , tan in y i t. d. do w ytw arzania barw nego ipurpurowego; koloidalnego roztw oru złota z rozcieńczo
nych roztworów chlorku złota.
— 76 —
5. Z o le i żele i ich w za je m ne przemiany. — K ażde ciało znajdujące się w stanie koloidalnego roztworu, oznaczamy nazwą
„zol“ , w przeciwieństwie do bezpostaciowego osadu, w ytw arzanego się z niego, k tó ry nazywam y „żelem“. — Żel powstaje z zolu z chwilą, g d y koloidalny roztwór osiąga stan nasycenia, co podobnnie ja k przy roztworach właściwych zależy od n a tu ry zarówno ciała rozpuszczo
nego, ja k i rozczynnika, a także od tem peratury (p. str. 50). W ko
loidalnych wodnych roztworach n p : żelatyny, gumy, krochmalu, krzemionki i t. p. — mamy ciała te w postaci „zolu“ w szczegól
ności „hydrozolu“ , natom iast bezpostaciowe osady z nich powstające stanowią „żele“ tych koloidów, w szczególności „hydrożele“ . A więc np. sucha żelatyna, sucha gum a arabska, krochmal, odwodniony pro
szek kw asu krzemowego i t. p. — są hydroźelami ty c h koloidal
nych ciał. Przejście koloidu ze stanu zolu w żel i odwrotnie je st więc analogją do rozpuszczania się i w ydzielania się ciała rozpu
szczonego w roztworach właściwych. Analogja ta nie je s t jednak istotna, w ystępują tu bowiem pewne zjawiska, których nie obserwu
jem y przy roztworach właściwych. — Rozpatrzm y z nich te, któremi osobliwie wyróżniają się roztw ory koloidalne.
1. W y s a la n ie k o lo id ó w . — Przedew szystkiem stan nasycenia roztworu, zaw artym w nim zolem, dojść może do sk u tk u nie tylko przez odparowanie rozpuszczalnika, obniżenie tem p eratu ry i t. d, lecz nadto przez dodanie do roztw oru obojętnych pozornie ciał, jakim i są w szczególności pewne s o l e , n p : sól kuchenna, siarczan amonu, chlorki metali ciężkich, np. chlorek rtęciow y i t. d, słowem związki należące do kategorji „elektrolitów “ (p. Rozdz. X IV ). Proces ten na- nazyw am y w y s a l a n i e m . — Z adajm y np. roztwór b iałka kurzego znaczniejszą ilością siarczanu amonu, a z roztw oru tego odpadnie bezpostaciowy, klaczkow aty osad (żel) białka. To przejście b iałka ze stan u rozpuszczenia w stan osadu — zwiemy k o a g u l a c j ą . — Podobnież w warzelniach mydeł stosuje się w ysalanie ich koloidal
nych roztworów dodaniem znaczniejszych ilości soli kuchennej. — W niektórych przypadkach naw et drobne ilości dodanego środka mogą spowodować strącenie koloidu, czego przykładem je s t w ydzie
lanie się złota z koloidalnej zawiesiny przez doprowadzenie do roz
tw oru bardzo naw et drobnych ilości soli kuchennej.
Tłumaczenia procesu w ysalania koloidów nie możemy tu bliżej rozpatryw ać, albowiem stoi ono w związku z elektrycznem i w łaści
wościami cząstek koloidalnych, a także cząstek elektrolitów, o czem będziemy mogli mówić dopiero po zaznajomieniu się z elektrolitycz- nemi własnościami roztworów i ich teorją (p. Rozdz. X IV ).
2. S ta r z e n ie się k o lo id ó w . — J e s t to również zjawisko, nie spotykane w roztworach właściwych. Polega ono na samorzutnej przemianie koloidalnego zolu w odpowiadający mu żel — co objawia się początkowo postępującem powoli zmętnieniem roztw oru i następnie strąceniem się zbitego osadu, ja k to można obserwować na roztw o
rach koloidalnych m etali: Ag, A u , H g i t. d, pozostających w zu- pełnem odosobnieniu od zmian czynników zewnętrznych. W myśl dyspersyjnej teorji koloidalnego stanu ten proces samorzutnego „ s ta rzenia się “ pewnych koloidów tłumaczyć należy powolnem skupianiem się ich cząstek w cząstki coraz to większych rozmiarów, przekra
czające swą m asą i objętością -— dopuszczalną dla stanu koloidalnego granicę l = 250 gg, (p. str. 71). — Rozróżniamy w ię c : — 1) koloidy trwałe, niestarzejące się, — 2) koloidy których zole, ulegają proce
sowi starzenia, czyli koloidy nietrwałe.
3.
D ziałanie ochronne.
— Temu samorzutnemu starzeniu się nietrw ałych koloidów można jednak zapobiec przy dodaniu do ich roztworów innych t r w a ł y c h k o l o i d ó w , jakiem i są różne koloidy organicznego pochodzenia, np. białka, gumy, dek stry n y i t. p. — Stanowią one o c h r o n ę dla k o l o i d ó w n i e t r w a ł y c h . Stąd noszą nazwę koloidów ochronnych. N aw et drobne stosunkowo ilości koloidu ochronnego mogą nietylko ochronić nietrw ały koloid od powolnego starzenia się, lecz również spowodować możność wytworzenia zeń roztworu o daleko większem niż zwykle stężeniu, innemi słowy — zwiększyć jego rozpuszczalność. W ten sposób np. koloidalne srebro A g rozpuszczalne normalnie conajwyźej w dziesiątych częściach procentu i dające n ietrw ały roztwór, może być przez dodanie odpowiedniego
„ o c h r a n i a c z a “ doprowadzone do stężenia 6 0 — 70°/0 i w ytworzyć roztw ór trw ały . Z tego ochronnego działania koloidów trw ałych na koloidy nietrw ałe korzysta się w praktyce niejednokrotnie, np. przy sporządzaniu różnych leczniczych środków, jakie są koloidalne pre
p a ra ty m etali (srebra, rtęci, złota), znane pod nazw am i: „ k o l a r g o l , h y r g o l , k o l a u r i n “ i t. d.
4.