Kluczowa różnica między micelami a cząsteczkami koloidalnymi polega na tym, że micele tworzą się w określonym stężeniu, podczas gdy cząsteczki koloidalne tworzą się zaraz po dodaniu substancji rozpuszczonych do rozpuszczalnika.
Terminy micele i cząstki koloidalne pojawiają się w chemii analitycznej, gdzie omawiane są koloidy. Micele są również rodzajem cząstek koloidalnych.
Czym są micele?
Micele to cząstki koloidalne, które tworzą agregaty cząsteczek środka powierzchniowo czynnego. Są one rozproszone w ciekłym ośrodku i występują jako płynne koloidy. Cząsteczki środka powierzchniowo czynnego mają hydrofilowe główki i hydrofobowe ogony. W środowisku wodnym hydrofobowe struktury z pojedynczym ogonem mają tendencję do odpychania cząsteczek wody, podczas gdy hydrofilowe główki mają tendencję do przyciągania cząsteczek wody. W rezultacie powstaje agregat w taki sposób, że hydrofilowe główki stykają się z rozpuszczalnikiem, otaczając hydrofobowe ogony wewnątrz miceli.
Rysunek 01: Struktura typowej miceli
Micele mają kulisty kształt. Ponadto możliwe są również inne kształty, takie jak elipsoidy, struktury cylindryczne i dwuwarstwy. Kształt miceli zależy od pewnych czynników, takich jak geometria cząsteczki środka powierzchniowo czynnego, stężenie środka powierzchniowo czynnego w roztworze, temperatura, pH i siła jonowa. Proces tworzenia miceli nazywa się micelizacją.
Co więcej, micele tworzą się, gdy stężenie środka powierzchniowo czynnego jest większe niż krytyczne stężenie micelarne roztworu. Ponadto temperatura układu musi być wyższa niż krytyczna temperatura micelarna. Zwykle micele tworzą się spontanicznie z powodu równowagi między entropią a entalpią mieszaniny surfaktant-rozpuszczalnik.
Czym są cząstki koloidalne?
Cząstki koloidalne to cząstki rozproszone w zawiesinie. Ten rodzaj zawiesiny nazywa się zawiesiną koloidalną. Zawieszone cząstki mogą być cząstkami rozpuszczalnymi lub nierozpuszczalnymi. Koloid ma dwie wyróżniające się fazy materii: rozpuszczalnik w fazie ciekłej i cząstki fazy stałej. Faza ciekła nazywana jest fazą ciągłą, a faza stała to faza rozproszona, która jest rozproszona w rozpuszczalniku. Zwykle cząstki koloidalne nie osadzają się lub osiadają bardzo długo.
Rysunek 02: Cząsteczki koloidalne w mleku to kuleczki tłuszczu maślanego
Cząstki koloidalne są łatwo widoczne pod mikroskopem optycznym. Niektóre koloidy są nieprzezroczyste, ale niektóre są półprzezroczyste. Przezroczysty charakter wynika z efektu Tyndalla polegającego na rozpraszaniu światła. Istnieje kilka różnych typów koloidów, w zależności od rodzaju fazy ciekłej i fazy rozproszonej. Oto kilka przykładów.
- Jeżeli rozpuszczalnikiem jest ciecz, a fazą rozproszoną jest gaz, nazywamy to pianką koloidalną. Cząstki koloidalne to agregaty gazowe. Np. bita śmietana.
- Jeżeli rozpuszczalnikiem jest faza stała, a faza rozproszona jest gazem, wtedy nazywamy to pianą stałą. Tutaj również cząstki koloidalne są agregatami gazowymi. Np. aerożel.
- Jeśli faza rozpuszczalnika jest gazowa, a faza rozproszona jest ciekła, nazywamy to ciekłym aerozolem. Cząstki koloidalne to ciekłe agregaty. Np. spraye.
- Jeśli faza rozpuszczalnika jest ciekła, a faza rozproszona również jest ciekła, nazywamy to emulsją. Np. mleko.
- Jeśli faza rozpuszczalnika jest stała, a faza rozproszona jest ciekła, nazywamy to żelem. Cząstki koloidalne są tutaj płynnymi agregatami. Np. agar.
- Jeśli faza rozpuszczalnika jest gazowa, a faza rozproszona jest stała, nazywamy ją aerozolem stałym. Np. dym.
- Jeśli faza rozpuszczalnika jest ciekła, a faza rozproszona jest stała, nazywamy ją „sol”. Cząstki koloidalne są tutaj agregatami stałymi. Np. krew.
- Jeśli faza rozpuszczalnika jest stała, a środowisko rozproszone jest również stałe, nazywamy to zolem stałym. Cząstki koloidalne są tutaj agregatami stałymi. Np. szklanka żurawinowa.
Jaka jest różnica między micelami a cząsteczkami koloidalnymi?
Micele są również rodzajem cząstek koloidalnych. Kluczowa różnica między micelami a cząstkami koloidalnymi polega na tym, że micele tworzą się w określonym stężeniu, podczas gdy cząstki koloidalne tworzą się, gdy tylko substancje rozpuszczone zostaną dodane do rozpuszczalnika. Poza tym micele tworzą się z powodu efektów hydrofilowych i hydrofobowych, podczas gdy cząstki koloidalne tworzą się z powodu nierozpuszczalności lub nasycenia roztworu.
Ponadto wielkość miceli może wahać się od 2 do 20 nanometrów, podczas gdy wielkość cząstek koloidalnych może wahać się od 1 do 1000 nanometrów.
Poniższa tabela przedstawia więcej porównań związanych z różnicą między micelami a cząsteczkami koloidalnymi.
Podsumowanie – micele a cząstki koloidalne
Terminy micele i cząstki koloidalne pojawiają się w chemii analitycznej, gdzie omawiane są koloidy. Micele są również rodzajem cząstek koloidalnych. Kluczowa różnica między micelami a cząstkami koloidalnymi polega na tym, że micele tworzą się w określonym stężeniu, podczas gdy cząstki koloidalne tworzą się, gdy tylko substancje rozpuszczone zostaną dodane do rozpuszczalnika.
