Uvod
Kisik neophodan za stanično disanje prenosi se do stanica putem eritrocita u krvi. To je gusta tekućina koja izgleda kao homogena smjesa. No ipak to je heterogena smjesa u kojoj se u krvnoj plazmi nalaze oku nevidljive krvne stanice.
Krv
Krv je koloidni sustav, vrsta disperznog sustava koji se sastoji od disperznog sredstva – krvne plazme i dispergirane faze – krvnih stanica.
Koloidni sustavi
Disprezni sustavi dijele se prema veličini dispergirane faze na suspenzije, koloidne sustave i otopine.
1. Problemski zadatak
Istražite što su eukoloidi? Pri tome se poslužite stručnim mrežnim stranicama. Primjerice, pronađite stručne članke po zadanoj temi služeći se tražilicom Google znalac. Prezentirajte informacije i zainteresirajte i druge učenike u razredu.
Svojstva koloidnih sustava kao što su primjerice Tyndallov efekt, adsorpcija, koagulacija i elektroforeza, određena su vrstom disperzne faze, veličinom čestica i veličinom ukupne površine čestica dispergirane faze.
Tyndallov efekt je pojava raspršenja svjetlosti na česticama koloidnog sustava. Za razliku od koloidnih sustava, kod pravih otopina dolazi do prolaska svjetlosti ili apsorpcije svjetlosti, a kod suspenzija ponekad dolazi do pojave Tyndallovog efekta.
Svojstva koloidnih sustava određuju:
- vrsta disperzne faze
- veličina čestica
- velika ukupna površina čestica dispergirane faze
To su primjerice Tyndallov efekt, adsorpcija, koagulacija i elektroforeza.
Tyndallov efekt je pojava raspršenja svjetlosti na česticama koloidnih dimenzija.
Za razliku od koloidnih sustava,
kod pravih otopina dolazi do prolaska svjetlosti ili apsorpcije svjetlosti.
Kod suspenzija ponekad dolazi do pojave Tyndallova efekta.
Brownovo gibanje, difuzija, ultrafiltracija, dijaliza i sedimentacija su još neka od važnih svojstava koloidnih sustava.
Neka od važnih svojstva koloidnih sustava
Brownovo gibanje
difuzija
ultrafiltracija
dijaliza
sedimentacija
U koloidnim sustavima čestice dispergirane faze i disperznog sredstva mogu biti u jednakim ili različitim agregacijskim stanjima pa prema tome postoje i različite vrste koloidnih sustava.
Koloidne disperzije mogu se pripremiti na dva načina, disperzijom i kondenzacijom. Disperzija je postupak u kojemu se uzorak usitnjava na veličinu koloidnih čestica. Kondenzacija je postupak u kojemu dispergiranu fazu tvore čestice otopljene tvari tako što se agregiraju do veličine koloidnih čestica.
Koloidne disperzije mogu se pripremiti na dva načina:
disperzijom i kondenzacijom.
Disperzija je postupak u kojemu se uzorak usitnjava na veličinu koloidnih čestica.
Kondenzacija je postupak u kojemu dispergiranu fazu tvore
čestice otopljene tvari tako što se agregaciraju do veličine koloidnih čestica.
Površinski aktivne tvari
Surfaktanti ili tenzidi su spojevi koji su građeni od hidrofilnog i hidrofobnog dijela. Engleski naziv surfactant izvedenica je od riječi surface active agent, odnosno površinski aktivne tvari. Najpoznatije površinski aktivne tvari su sapuni i deterdženti. U molekulama tenzida „glava“ je hidrofilna, a „rep“ je dugački ugljikovodični lanac koji je nepolaran i hidrofoban. Hidrofilni dio molekule tenzida može imati pozitivan ili negativan naboj ili je primjerice polarna neutralna skupina. Svojstva površinski aktivnih tvari posljedica su njihove građe. Dva osnovna svojstva su molekulsko samoudruživanje i adsorpcija.
Surfaktanti ili tenzidi su spojevi
koji su građeni od hidrofilnog i hidrofobnog dijela.
Engleski naziv surfactant izvedenica je od riječi surface active agent,
odnosno površinski aktivne tvari.
Najpoznatije površinski aktivne tvari su sapuni i deterdženti.
U molekulama tenzida „glava“ je hidrofilna.
„Rep“ je dugački ugljikovodični lanac koji je nepolaran i hidrofoban.
Hidrofilni dio molekule tenzida može imati pozitivan ili negativan naboj.
Može biti i polarna neutralna skupina.
Svojstva površinski aktivnih tvari posljedica su njihove građe.
Dva osnovna svojstva su molekulsko samoudruživanje i adsorpcija.
Molekulsko samoudruživanje predstavlja primjerice stvaranje micela i dvosloja. Micele nastaju tako da su hidrofilni dijelovi molekule okrenuti prema vodi, a hidrofobni dijelovi izvan vode. Jedna micela sadrži od nekoliko desetaka do nekoliko stotina molekula tenzida.
Molekulsko samoudruživanje predstavlja primjerice stvaranje micela i dvosloja.
Micele nastaju tako da su hidrofilni dijelovi molekule okrenuti prema vodi,
a hidrofobni dijelovi izvan vode.
Jedna micela sadrži od nekoliko desetaka do nekoliko stotina molekula tenzida.
Adsorpcija je svojstvo tenzida da se skupljaju na granici dviju faza. Obično je to na granici vodene faze i zraka ili na granici uljne i vodene faze. Makroskopska svojstva adsorpcije su primjerice pjenjenje i emulgiranje.
Adsorpcija je svojstvo tenzida da se skupljaju na granici dviju faza.
Obično je to na granici vodene faze i zraka
ili na granici uljne i vodene faze.
Makroskopska svojstva adsorpcije su primjerice pjenjenje i emulgiranje.
Nanočestice
Nanočestice su submikroskopske čestice veličine 1-100 nanometara. Zbog svoje male površine imaju značajno različita svojstva od čestica većih dimenzija. Primjerice, vrlo su pokretljive i teško se talože, pokazuju i kvantna svojstva. Velika specifična površina jedno je od najznačajnih svojstava nanočestica jer omogućava više interakcije s okolinom što je važno za njihovu praktičnu primjenu.
Nanomaterijali su materijali građeni od nanočestica. Prirodni nanomaterijal je primjerice glina. Nanokompoziti su materijali građeni od više faza, u kojima su čestice jedne faze u dimenzijama nanočestica. Prirodni primjer nanokompozita su kosti. Iako su nanomaterijali i nanokompoziti česti u prirodi, zbog posebnih svojstava koje čestice ovih dimenzija pokazuju sve više se proizvode umjetnim putem kako bi se ciljano dobila određena svojstva.
Nanomaterijali su materijali građeni od nanočestica.
Prirodni nanomaterijal je primjerice glina.
Nanokompoziti su materijali građeni od više faza.
U nanokompozitima su čestice jedne faze u dimenzijama nanočestica.
Prirodni nanokompozit su kosti.
Iako su česti u prirodi, zbog njihovih posebnih svojstava sve više se proizvode umjetnim putem.
Tako se ciljano dobivaju određena svojstva.
Ugljikove nanocijevi su jedna od najpoznatijih vrsta nanočestica. Odlikuju se izrazitom čvrstočom i izvrsnom električnom provodnosti.
Animacija ugljikove nanocjevčice koja provodi električnu energiju
Dodatno gledanje:
Pogledajte znanstvenu emisiju Grafen – čudesni materijal budućnosti (Treći element ) u kojoj možete doznati više podataka o grafenu. (Pristupljeno: 1. 11. 2019.; sadržaj je dostupan isključivo u online mod-u.)
Nanočestice zlata, srebra, gline, keramike, cinkova oksida i titanijeva dioksida samo su neke od brojnih vrsta koje se danas uvelike koriste u različitim proizvodima.