สารละลาย สารแขวนลอย คอลลอยด์
การจำแนกสารโดยใช้ขนาดอนุภาคเป็นเกณฑ์ สามารถแบ่งสารออกเป็น 3 กลุ่ม ได้แก่ สารละลาย คอลลอยด์ และสารแขวนลอย ซึ่งสารแต่ละกลุ่มมีลักษณะของสาร สมบัติของสารแต่ละชนิดดังนี้
ภาพน้ำผึ้ง สารละลายชนิดของเหลว
ที่มา https://pixabay.com/ , stevepb
สารละลาย ( Solution )
เป็นสารเนื้อเดียวที่ประกอบด้วยสารบริสุทธิ์ตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปผสมกันด้วยอัตราส่วนที่ไม่แน่นอน ไม่มีปฏิกิริยาเกิดขึ้น สารที่เกิดขึ้นจากการผสมจะมีคุณสมบัติไม่คงที่ขึ้นอยู่กับปริมาณของสารบริสุทธิ์ที่นำมาผสมกัน สารละลายประกอบด้วย 2 ส่วน คือ ตัวทำละลาย และตัวถูกละลาย ขนาดอนุภาคของสารละลายจะมีขนาดเล็กกว่า 10 -7 เซนติเมตร
ชนิดของสารละลาย
ในการจำแนกชนิดของสารละลาย โดยทั่วไปจะจำแนกสารละลายตามสถานะซึ่งแบ่งออกเป็น 3 ชนิด ดังนี้
-
สารละลายที่เป็นของแข็ง หมายถึง สารละลายที่มีตัวทำละลายมีสถานะเป็นของแข็ง เช่น ทองเหลือง นาก โลหะบัดกรี สัมฤทธิ์ เป็นต้น
-
สารละลายที่เป็นของเหลว หมายถึง สารละลายที่มีตัวทำละลายมีสถานะเป็นของเหลว เช่น น้ำเชื่อม น้ำหวาน น้ำเกลือ น้ำปลา น้ำส้มสายชู น้ำอัดลม เป็นต้น
-
สารละลายที่เป็นแก๊ส หมายถึง สารละลายที่มีตัวทำละลายมีสถานะเป็นแก๊ส เช่น อากาศ แก๊สหุงต้ม ลูกเหม็นในอากาศ ไอน้ำในอากาศ เป็นต้น
คอลลอยด์ ( Colloid )
เป็นสารผสมที่ดูเหมือนจะเป็นเนื้อเดียวกัน โดยแบ่งเป็นส่วนเนื้อเดียว ( Continous Phase ) และอนุภาคคอลลอยด์ ( Dispersed Phase ) ซึ่งอนุภาคคอลลอยด์จะมีขนาดระหว่าง 10-7 - 10-4 เซนติเมตร หรือมากกว่าขนาดรูกระดาษเซลโลเฟน แต่น้อยกว่ารูกระดาษกรอง เช่น นมสด โยเกิร์ต หมอก ควันไฟ น้ำเต้าหู้ เป็นต้น
ปรากฏการณ์ต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในคอลลอยด์
-
ปรากฏการณ์ทินดอล์ ( Tyndall Effect ) เป็นปรากฏการณ์กระเจิงแสง เมื่อฉายลำแสงไปในสารคอลลอยด์บางชนิด เนื่องจากอนุภาคของคอลลอยด์มีขนาดใหญ่พอดีกับความยาวของคลื่นแสง เมื่อแสงชนกับอนุภาคคอลลอยด์ จึงทำให้เกิดการกระเจิงแสง ทำให้มองเห็นเป็นลำแสงได้ เช่นการทอแสงของอากาศที่มีละอองฝุ่นอยู่
-
การเคลื่อนที่แบบบราวน์ ( Brownian Motion ) คือการเคลื่อนที่ของอนุภาคคอลลอยด์ซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่แบบสุ่ม โดยการชนไปมาของอนุภาคจากส่วนเนื้อเดียว ซึ่งโรเบิร์ต บราวน์ เป็นผู้ค้นพบปรากฏการณ์นี้ในการส่องควันโดยกล้องจุลทรรศน์
-
อนุภาคของคอลลอยด์มีประจุไฟฟ้า ซึ่งอาจเป็นบวกหรือลบก็ได้ การที่คอลลอยด์มีประจุนี้ จะทำให้คอลลอยด์มีการเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลาเนื่องจากแรงผลักที่เกิดขึ้นจากอนุภาคที่เป็นประจุเดียวกัน
ชนิดของคอลลอยด์ สามารถแบ่งตาม สถานะของอนุภาคที่กระจายอยู่ในตัวกลาง และสถานะของตัวกลาง ได้ดังนี้
ซอล ( Sol ) เป็นคอลลอยด์ที่เกิดจากอนุภาคของของแข็งซึ่งมีโมเลกุลขนาดเล็กกระจายอยู่ในตัวกลางที่เป็นของเหลว เช่น น้ำแป้ง ยาลดกรดที่ทำมาจากแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ ( Mg(OH)2 ) ในน้ำ กำมะถันซึ่งเป็นของแข็งกระจายอยู่ในน้ำ เป็นต้น
เจล ( Gel ) เป็นคอลลอยด์ที่เกิดจากอนุภาคของของแข็งซึ่งมีโมเลกุลขนาดใหญ่กระจายอยู่ในตัวกลางที่เป็นของเหลว และมีพันธะเชื่อมโยงระหว่างโมเลกุล มักจะมีลักษณะเหนียวหนืด เช่น แยม วุ้น เยลลี่ กาว แป้งเปียก ยาสีฟัน เป็นต้น
อีมัลชัน ( Emulsion ) เป็นคอลลอยด์ที่เกิดจากอนุภาคของของเหลวที่ไม่รวมเป็นเนื้อเดียวกัน กระจายอยู่ในตัวกลางที่เป็นของเหลว แต่ถูกทำให้รวมกันโดยมีการเติมสารที่เป็นตัวประสานที่เรียกว่า อีมัลซิฟายเออร์ (Emulsifier) หรือ อีมัลซิฟายอิงเอเจนต์ (Emulsifying agent) โดยสารที่ทำหน้าที่เป็นตัวประสาน จะทำให้อนุภาคของของเหลวทั้งสองชนิดสามารถกระจัดกระจายแทรกกันอยู่ได้ ตัวอย่างอีมัลชันที่พบในชีวิตประจำวัน ได้แก่ น้ำสลัด ( น้ำมันพืชกับน้ำส้มสายชู ) ใช้ไข่แดงเป็นตัวประสาน การขจัดคราบไขมันออกจากเสื้อผ้า ( ไขมันกับน้ำ ) ใช้ผงซักฟอกเป็นตัวประสาน เป็นต้น
แอโรซอล ( Aerosol ) เป็นคอลลอยด์ที่เกิดจากอนุภาคของของแข็ง หรือของเหลว กระจายอยู่ในตัวกลางที่เป็นก๊าซ เช่น ควัน ควันไฟ เมฆ หมอก ละอองสเปรย์ เป็นต้น
โฟมของเหลว ( Liquid foam ) เป็นคอลลอยด์ที่เกิดจากอนุภาคของแก๊สกระจายอยู่ในของเหลว เช่น ฟองสบู่ ครีมโกนหนวด โฟมล้างหน้า เป็นต้น
โฟมของแข็ง ( Solid foam ) เป็นคอลลอยด์ที่เกิดจากอนุภาคของแก๊สกระจายอยู่ในของแข็ง เช่น ฟองน้ำถูตัว เม็ดโฟม ขนมถ้วยฟู ไข่เจียว เป็นต้น
สารแขวนลอย ( Suspension )
คือ สารเนื้อผสมที่มีขนาดของอนุภาคใหญ่กว่า 10-4 เซนติเมตร สามารถมองเห็นอนุภาคของสารชนิดหนึ่งหรือหลายชนิดลอยกระจายอยู่ในสารอีกชนิดหนึ่งที่เป็นตัวกลางด้วยตาเปล่าได้ เมื่อตั้งทิ้งไว้จะตกตะกอนและสามารถแยกสารที่แขวนลอยอยู่ในสารเนื้อผสมออกมาได้โดย การกรอง เช่น น้ำแป้งดิบ น้ำโคลน เป็นต้น
เมื่อเปรียบเทียบคุณสมบัติของ สารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอย มีรายละเอียดดังตาราง
สมบัติ |
สารละลาย |
คอลลอยด์ |
สารแขวนลอย |
ขนาดของอนุภาค |
เล็กกว่า 10 -7 เซนติเมตร |
10-7 - 10-4 เซนติเมตร |
ใหญ่กว่า 10-4 เซนติเมตร |
การมองเห็นอนุภาคของสารองค์ประกอบ |
ไม่สามารถมองเห็น แม้ผ่านกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน |
สามารถมองเห็นผ่านกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน |
สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า |
การตกตะกอน |
ไม่ตกตะกอน |
ไม่ตกตะกอน |
ตกตะกอน |
การละลายของอนุภาค |
ละลาย |
ละลาย |
ไม่ละลาย |
การผ่านเยื่อเซลโลเฟน |
อนุภาคผ่านเยื่อเซลโลเฟนได้ |
อนุภาคผ่านเยื่อเซลโลเฟนไม่ได้ |
อนุภาคผ่านเยื่อเซลโลเฟนไม่ได้ |
การผ่านรูกระดาษกรอง |
อนุภาคผ่านรูกระดาษกรองได้ |
อนุภาคผ่านรูกระดาษกรองได้ |
อนุภาคไม่สามารถผ่านรูกระดาษกรองได้ |
แหล่งที่มา
จริยา จันทะชำนิ. การจัดจำแนกประเภทของสาร. สืบค้นเมื่อวันที่ 15 ตุลาคม 2561. จาก http://mynokjariya.blogspot.com/2015/12/physicalproperty-chemistryproperty-1.html
ณัฐวัฒน์ ธนสารโชคพิบูลย์. สารละลาย. สืบค้นเมื่อวันที่ 15 ตุลาคม 2561. จาก http://www.digitalschool.club/digitalschool/chemical2_2_1/chemical8_4/page2.php
สถาบันนวัตกรรมการเรียนรู้ มหาวิทยาลัยมหิดล. ชนิดของสารละลาย. สืบค้นเมื่อวันที่ 15 ตุลาคม 2561 .จาก https://il.mahidol.ac.th/e-media/ap-chemistry2/liquid_solution/solution_trypes.htm
สยามเคมี. คอลลอยด์ชนิดและวิธีแยกคอลลอยด์. สืบค้นเมื่อวันที่ 15 ตุลาคม 2561. จาก http:// www.siamchemi.com/คอลลอยด์/
-
9425 สารละลาย สารแขวนลอย คอลลอยด์ /lesson-chemistry/item/9425-2018-11-14-08-40-23เพิ่มในรายการโปรด