এই নিবন্ধের মূল বিষয় হবে একটি কোলয়েডাল কণা। এখানে আমরা কলয়েডাল দ্রবণ এবং মাইকেলের ধারণা বিবেচনা করব। এবং কলয়েডাল সম্পর্কিত কণাগুলির প্রধান প্রজাতির বৈচিত্র্যের সাথেও পরিচিত হন। আসুন অধ্যয়নের অধীনে শব্দটির বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য, কিছু স্বতন্ত্র ধারণা এবং আরও অনেক কিছু নিয়ে আলাদাভাবে চিন্তা করি।
পরিচয়
একটি কলয়েডাল কণার ধারণাটি বিভিন্ন সমাধানের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। একসাথে, তারা বিভিন্ন ধরণের মাইক্রোহেটেরোজেনিয়াস এবং বিচ্ছুরিত সিস্টেম গঠন করতে পারে। এই ধরনের সিস্টেম গঠনকারী কণাগুলি সাধারণত এক থেকে একশ মাইক্রন পর্যন্ত আকারের হয়। বিচ্ছুরিত মাঝারি এবং পর্বের মধ্যে স্পষ্টভাবে পৃথক সীমানা সহ একটি পৃষ্ঠের উপস্থিতি ছাড়াও, আঠালো কণাগুলি নিম্ন স্থিতিশীলতার বৈশিষ্ট্য দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং সমাধানগুলি স্বতঃস্ফূর্তভাবে গঠন করতে পারে না। অভ্যন্তরীণ কাঠামো এবং আকারের গঠনে বিস্তৃত বৈচিত্র্যের উপস্থিতি কণা প্রাপ্তির জন্য বিপুল সংখ্যক পদ্ধতির সৃষ্টি করে৷
একটি কলয়েডাল সিস্টেমের ধারণা
কোলয়েডাল দ্রবণে, তাদের সমস্ত কণাসমষ্টিগুলি একটি বিচ্ছুরিত ধরণের সিস্টেম গঠন করে, যা সমাধানগুলির মধ্যে মধ্যবর্তী, যা সত্য এবং মোটা হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। এই দ্রবণগুলিতে, ফোঁটা, কণা এবং এমনকি বুদবুদ যা বিচ্ছুরিত পর্যায়ে গঠন করে তাদের আকার এক থেকে হাজার এনএম পর্যন্ত থাকে। এগুলি বিচ্ছুরিত মাধ্যমের পুরুত্বে বিতরণ করা হয়, একটি নিয়ম হিসাবে, অবিচ্ছিন্ন, এবং গঠন এবং/অথবা একত্রীকরণের অবস্থায় মূল সিস্টেম থেকে পৃথক। এই ধরনের একটি পরিভাষা ইউনিটের অর্থ আরও ভালভাবে বোঝার জন্য, এটি যে সিস্টেমগুলি গঠন করে তার পটভূমিতে এটি বিবেচনা করা ভাল৷
বৈশিষ্ট্যগুলি সংজ্ঞায়িত করুন
কলয়েডাল দ্রবণের বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে, প্রধানগুলি নির্ধারণ করা যেতে পারে:
- আলোর উত্তরণে কণার গঠন বাধাগ্রস্ত হয় না।
- স্বচ্ছ কলয়েডের আলোক রশ্মি ছড়িয়ে দেওয়ার ক্ষমতা রয়েছে। এই ঘটনাটিকে Tyndall প্রভাব বলা হয়।
- একটি কলয়েডাল কণার চার্জ বিচ্ছুরিত সিস্টেমের জন্য একই, যার ফলস্বরূপ তারা দ্রবণে ঘটতে পারে না। ব্রাউনিয়ান গতিতে, বিচ্ছুরিত কণাগুলি বর্ষণ করতে পারে না, যা ফ্লাইট অবস্থায় তাদের রক্ষণাবেক্ষণের কারণে হয়।
প্রধান প্রকার
কলয়েডাল সমাধানের মৌলিক শ্রেণিবিন্যাস ইউনিট:
- গ্যাসে কঠিন কণার সাসপেনশনকে ধোঁয়া বলে।
- গ্যাসে তরল কণার সাসপেনশনকে বলা হয় কুয়াশা।
- একটি কঠিন বা তরল ধরণের ছোট কণা থেকে, একটি গ্যাস মাধ্যমে ঝুলিয়ে, একটি অ্যারোসল তৈরি হয়৷
- তরল বা কঠিন পদার্থে গ্যাস সাসপেনশনকে ফোম বলে।
- ইমালসন হল তরল পদার্থে একটি তরল সাসপেনশন।
- Sol একটি বিচ্ছুরিত সিস্টেমআল্ট্রামাইক্রোহেটেরোজেনাস টাইপ।
- জেল হল ২টি উপাদানের সাসপেনশন। প্রথমটি একটি ত্রিমাত্রিক কাঠামো তৈরি করে, যার শূন্যস্থানগুলি বিভিন্ন কম আণবিক ওজনের দ্রাবক দিয়ে পূর্ণ হবে৷
- তরল পদার্থে কঠিন ধরনের কণার সাসপেনশনকে সাসপেনশন বলে।
এই সমস্ত কলয়েডাল সিস্টেমে, কণার আকারগুলি তাদের উত্সের প্রকৃতি এবং একত্রিত হওয়ার অবস্থার উপর নির্ভর করে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হতে পারে। কিন্তু এমনকি বিভিন্ন কাঠামোর সাথে এমন একটি অত্যন্ত বৈচিত্র্যময় সংখ্যক সিস্টেম থাকা সত্ত্বেও, সেগুলি সবই আঠালো৷
কণার প্রজাতির বৈচিত্র
অভ্যন্তরীণ কাঠামোর ধরন অনুসারে আঠাল মাত্রা সহ প্রাথমিক কণাগুলিকে নিম্নলিখিত প্রকারে ভাগ করা হয়েছে:
- সাসপেনসয়েড এগুলিকে অপরিবর্তনীয় কলয়েডও বলা হয়, যেগুলি দীর্ঘ সময়ের জন্য নিজেদের অস্তিত্বে অক্ষম।
- মাইসেলার-টাইপ কলয়েড, বা, যেগুলিকে সেমি-কলয়েডও বলা হয়।
- রিভার্সিবল টাইপ কলয়েড (আণবিক)।
এই কাঠামোগুলির গঠনের প্রক্রিয়াগুলি খুব আলাদা, যা রসায়ন এবং পদার্থবিদ্যার স্তরে বিশদ স্তরে তাদের বোঝার প্রক্রিয়াকে জটিল করে তোলে। কোলয়েডাল কণা, যেগুলি থেকে এই ধরনের দ্রবণগুলি গঠিত হয়, একটি অবিচ্ছেদ্য সিস্টেম গঠনের প্রক্রিয়ার জন্য অত্যন্ত ভিন্ন আকার এবং শর্ত রয়েছে৷
সাসপেনসয়েড নির্ধারণ
সাসপেনসয়েড হল ধাতব উপাদানের সমাধান এবং অক্সাইড, হাইড্রক্সাইড, সালফাইড এবং অন্যান্য লবণের আকারে তাদের ভিন্নতা।
সবউপরে উল্লিখিত পদার্থের উপাদান কণাগুলির একটি আণবিক বা আয়নিক স্ফটিক জালি আছে। তারা একটি বিচ্ছুরিত ধরনের পদার্থের একটি পর্যায় গঠন করে - একটি সাসপেনসয়েড।
একটি স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য যা তাদের সাসপেনশন থেকে আলাদা করা সম্ভব করে তা হল একটি উচ্চতর বিচ্ছুরণ সূচকের উপস্থিতি। কিন্তু তারা বিচ্ছুরণের জন্য একটি স্থিতিশীলকরণ প্রক্রিয়ার অভাবের কারণে পরস্পর সংযুক্ত।
সাসপেনসয়েডগুলির অপরিবর্তনীয়তা এই সত্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছে যে তাদের বাষ্প প্রক্রিয়ার পলল পলল নিজেই এবং বিচ্ছুরিত মাধ্যমের মধ্যে যোগাযোগ তৈরি করে একজন ব্যক্তিকে পুনরায় সল পেতে দেয় না। সমস্ত সাসপেনসয়েড লাইফোবিক। এই জাতীয় দ্রবণগুলিতে ধাতু এবং লবণের ডেরিভেটিভস সম্পর্কিত কলয়েডাল কণা বলা হয় যা চূর্ণ বা ঘনীভূত হয়েছে।
উৎপাদন পদ্ধতিটি যে দুটি উপায়ে ছড়িয়ে দেওয়া সিস্টেমগুলি সর্বদা তৈরি করা হয় তার থেকে আলাদা নয়:
- বিচ্ছুরণের মাধ্যমে প্রাপ্তি (বড় দেহ পিষে)।
- আয়নিক এবং আণবিকভাবে দ্রবীভূত পদার্থের ঘনীভবনের পদ্ধতি।
মাইকেলার কলয়েড নির্ণয়
মাইসেলার কলয়েডগুলিকে সেমি-কলয়েড হিসাবেও উল্লেখ করা হয়। যে কণাগুলি থেকে তারা তৈরি হয় তা হতে পারে যদি অ্যামফিফিলিক ধরণের অণুগুলির ঘনত্বের পর্যাপ্ত স্তর থাকে। এই ধরনের অণুগুলি শুধুমাত্র কম আণবিক ওজনের পদার্থগুলিকে একটি অণুর সমষ্টিতে যুক্ত করে গঠন করতে পারে - একটি মাইসেল৷
অ্যাম্ফিফিলিক প্রকৃতির অণুগুলি হল একটি হাইড্রোকার্বন র্যাডিকেলের সমন্বয়ে গঠিত গঠন যা পরামিতি এবং বৈশিষ্ট্যগুলি একটি নন-পোলার দ্রাবক এবং একটি হাইড্রোফিলিক গ্রুপের মতো, যাপোলারও বলা হয়।
Micelles হল নিয়মিত ব্যবধানে থাকা অণুগুলির নির্দিষ্ট সমষ্টি যা মূলত বিচ্ছুরণ শক্তি ব্যবহারের মাধ্যমে একত্রিত হয়। মাইকেল গঠিত হয়, উদাহরণস্বরূপ, ডিটারজেন্টের জলীয় দ্রবণে।
আণবিক কলয়েড নির্ণয়
আণবিক কলয়েডগুলি প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিম উভয় উত্সের উচ্চ-আণবিক যৌগ। আণবিক ওজন 10,000 থেকে কয়েক মিলিয়ন পর্যন্ত হতে পারে। এই জাতীয় পদার্থের আণবিক টুকরোগুলির আকার একটি কলয়েডাল কণার মতো। অণুগুলোকে ম্যাক্রোমলিকিউল বলা হয়।
যৌগিক পদার্থকে তরলীকরণ সাপেক্ষে সত্য, সমজাতীয় বলা হয়। তারা, চরম তরলীকরণের ক্ষেত্রে, পাতলা ফর্মুলেশনের জন্য সাধারণ সিরিজের আইনগুলি মেনে চলতে শুরু করে৷
আণবিক ধরণের কলয়েডাল সমাধান পাওয়া মোটামুটি সহজ কাজ। এটি শুকনো পদার্থ এবং সংশ্লিষ্ট দ্রাবকের সংস্পর্শে আসার জন্য যথেষ্ট।
অ-পোলার ফর্ম ম্যাক্রোমোলিকিউলস হাইড্রোকার্বনে দ্রবীভূত হতে পারে, যখন পোলার ফর্ম মেরু দ্রাবকগুলিতে দ্রবীভূত হতে পারে। পরবর্তীটির একটি উদাহরণ হল জল এবং লবণের দ্রবণে বিভিন্ন প্রোটিন দ্রবীভূত করা।
প্রতিবর্তনীয় এই পদার্থগুলিকে বলা হয় এই কারণে যে শুষ্ক অবশিষ্টাংশের নতুন অংশ যোগ করার সাথে বাষ্পীভবনের শিকার হওয়ার ফলে আণবিক আঠালো কণাগুলি সমাধানের আকার নেয়। তাদের দ্রবীভূত করার প্রক্রিয়াটি অবশ্যই একটি পর্যায়ে যেতে হবে যেখানে এটি ফুলে যায়। এটি একটি চরিত্রগত বৈশিষ্ট্য যা আণবিক কলয়েডগুলিকে আলাদা করেউপরে আলোচিত অন্যান্য সিস্টেমের পটভূমির বিপরীতে।
ফুলের প্রক্রিয়ায়, দ্রাবক গঠনকারী অণুগুলি পলিমারের কঠিন বেধের মধ্যে প্রবেশ করে এবং এর ফলে ম্যাক্রোমলিকুলগুলিকে আলাদা করে দেয়। পরেরটি, তাদের বড় আকারের কারণে, ধীরে ধীরে সমাধানগুলিতে ছড়িয়ে পড়তে শুরু করে। বাহ্যিকভাবে, এটি পলিমারের ভলিউমেট্রিক মান বৃদ্ধির সাথে লক্ষ্য করা যায়।
Micelle ডিভাইস
কলয়েডাল সিস্টেমের মাইকেল এবং তাদের গঠন অধ্যয়ন করা সহজ হবে যদি আমরা গঠন প্রক্রিয়া বিবেচনা করি। উদাহরণ হিসাবে একটি AgI কণা নেওয়া যাক। এই ক্ষেত্রে, নিম্নলিখিত প্রতিক্রিয়ার সময় একটি আঠালো ধরনের কণা গঠিত হবে:
AgNO3+KI à AgI↓+KNO3
সিলভার আয়োডাইড (AgI) এর অণুগুলি কার্যত অদ্রবণীয় কণা তৈরি করে, যার ভিতরে রৌপ্য ক্যাটেশন এবং আয়োডিন অ্যানিয়ন দ্বারা স্ফটিক জালি গঠিত হবে।
ফলাফল কণাগুলির প্রাথমিকভাবে একটি নিরাকার গঠন থাকে, কিন্তু তারপরে, ধীরে ধীরে স্ফটিক হয়ে যাওয়ার সাথে সাথে তারা একটি স্থায়ী চেহারা গঠন অর্জন করে।
আপনি যদি AgNO3 এবং KI তাদের নিজ নিজ সমতুল্য করে নেন, তাহলে স্ফটিক কণাগুলি বড় হবে এবং উল্লেখযোগ্য আকারে পৌঁছাবে, এমনকি কলয়েডাল কণার আকারকেও ছাড়িয়ে যাবে এবং তারপর দ্রুত বর্ষণ।
যদি আপনি অতিরিক্ত পরিমাণে পদার্থগুলির মধ্যে একটি গ্রহণ করেন তবে আপনি কৃত্রিমভাবে এটি থেকে একটি স্টেবিলাইজার তৈরি করতে পারেন, যা সিলভার আয়োডাইডের কলয়েডাল কণাগুলির স্থায়িত্ব সম্পর্কে রিপোর্ট করবে। অতিরিক্ত AgNO এর ক্ষেত্রে3দ্রবণটিতে আরও পজিটিভ সিলভার আয়ন থাকবে এবং NO3-। এটা জানা গুরুত্বপূর্ণ যে AgI স্ফটিক জালি গঠনের প্রক্রিয়া প্যানেট-ফাজান নিয়ম মেনে চলে। অতএব, এটি শুধুমাত্র আয়নগুলির উপস্থিতিতে এগিয়ে যেতে সক্ষম যা এই পদার্থটি তৈরি করে, যা এই দ্রবণে রূপালী ক্যাশন দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয় (Ag+)।
ধনাত্মক আর্জেন্টাম আয়নগুলি কোরের স্ফটিক জালির গঠনের স্তরে সম্পূর্ণ হতে থাকবে, যা দৃঢ়ভাবে মাইসেল কাঠামোতে অন্তর্ভুক্ত এবং বৈদ্যুতিক সম্ভাবনাকে যোগাযোগ করে। এই কারণেই যে আয়নগুলি পারমাণবিক জালির নির্মাণ সম্পূর্ণ করতে ব্যবহৃত হয় তাদের সম্ভাব্য-নির্ধারক আয়ন বলা হয়। একটি কলয়েডাল কণা গঠনের সময় - মাইকেলস - এমন অন্যান্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা প্রক্রিয়াটির এক বা অন্য পথ নির্ধারণ করে। যাইহোক, এখানে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলির উল্লেখ সহ একটি উদাহরণ ব্যবহার করে সবকিছু বিবেচনা করা হয়েছে৷
কিছু ধারণা
কলয়েডাল কণা শব্দটি শোষণ স্তরের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, যা কাউন্টারের মোট পরিমাণের শোষণের সময় সম্ভাব্য-নির্ধারক ধরণের আয়নের সাথে একযোগে গঠিত হয়।
একটি দানা হল একটি গঠন যা একটি কোর এবং একটি শোষণ স্তর দ্বারা গঠিত। এটিতে ই-সম্ভাব্যের মতো একই চিহ্নের বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা রয়েছে, তবে এর মান ছোট হবে এবং শোষণ স্তরের কাউন্টারিয়নগুলির প্রাথমিক মানের উপর নির্ভর করে।
কলয়েডাল কণার জমাট বাঁধা একটি প্রক্রিয়া যাকে বলা হয় জমাট বাঁধা। বিচ্ছুরিত সিস্টেমে, এটি ছোট কণা গঠনের দিকে পরিচালিত করেবড় বেশী জমাটবদ্ধ কাঠামো গঠনের জন্য ছোট কাঠামোগত উপাদানগুলির মধ্যে সমন্বয় দ্বারা প্রক্রিয়াটিকে চিহ্নিত করা হয়৷
