कोलाइड: Difference between revisions

From Vigyanwiki
No edit summary
No edit summary
Line 3: Line 3:


{{Condensed matter physics}}
{{Condensed matter physics}}
एक कोलाइड एक मिश्रण है जिसमें एक पदार्थ सूक्ष्मदर्शी रूप से फैले हुए विलेयता कणों से मिलकर दूसरे पदार्थ में निलंबन (रसायन विज्ञान) होता है। कुछ परिभाषाएँ निर्दिष्ट करती हैं कि कणों को एक तरल में फैलाया जाना चाहिए,<ref name=":0">{{Cite book |last=Israelachvili |first=Jacob N. |title=इंटरमॉलिक्युलर और सतही बल|date=2011 |publisher=Academic Press |isbn=978-0-08-092363-5|edition=3rd |location=Burlington, MA |oclc=706803091}}</ref> जबकि अन्य एरोसोल और जैल जैसे पदार्थों को सम्मिलित करने के लिए परिभाषा का विस्तार करते हैं। कोलाइडल निलंबन शब्द स्पष्ट रूप से समग्र मिश्रण को संदर्भित करता है (चूँकि 'सस्पेंशन (रसायन विज्ञान)' शब्द का एक संकीर्ण अर्थ बड़े कण आकार द्वारा कोलाइड्स से अलग है)। कोलाइड में परिक्षिप्त प्रावस्था (निलंबित कण) और सतत प्रावस्था (निलंबन का माध्यम) होती है। फैली हुई अवस्था के कणों का व्यास लगभग 1 नैनोमीटर से 1 माइक्रोमीटर होता है।<ref>{{Cite book|last=International Union of Pure and Applied Chemistry. Subcommittee on Polymer Terminology|url=https://www.worldcat.org/oclc/406528399|title=पॉलिमर शब्दावली और नामकरण का संग्रह: आईयूपीएसी सिफारिशें, 2008|date=2009|publisher=Royal Society of Chemistry|others=Richard G. Jones, International Union of Pure and Applied Chemistry. Commission on Macromolecular Nomenclature|isbn=978-1-84755-942-5|location=Cambridge|oclc=406528399}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Stepto|first=Robert F. T.|date=2009-01-01|title=बहुलक विज्ञान में फैलाव (IUPAC अनुशंसाएँ 2009)|url=https://www.degruyter.com/document/doi/10.1351/PAC-REC-08-05-02/html|journal=Pure and Applied Chemistry|volume=81|issue=2|pages=351–353|doi=10.1351/PAC-REC-08-05-02|s2cid=95122531|issn=1365-3075}}</ref>
एक कोलाइड एक मिश्रण है जिसमें एक पदार्थ सूक्ष्मदर्शी रूप से फैले हुए विलेयता कणों से मिलकर दूसरे पदार्थ में निलंबन (रसायन विज्ञान) होता है। कुछ परिभाषाएँ निर्दिष्ट करती हैं कि कणों को एक तरल में फैलाया जाना चाहिए,<ref name=":0">{{Cite book |last=Israelachvili |first=Jacob N. |title=इंटरमॉलिक्युलर और सतही बल|date=2011 |publisher=Academic Press |isbn=978-0-08-092363-5|edition=3rd |location=Burlington, MA |oclc=706803091}}</ref> जबकि अन्य एरोसोल और जैल जैसे पदार्थों को सम्मिलित करने के लिए परिभाषा का विस्तार करते हैं। कोलाइडल निलंबन शब्द स्पष्ट रूप से समग्र मिश्रण को संदर्भित करता है (चूँकि 'सस्पेंशन (रसायन विज्ञान)' शब्द का एक संकीर्ण अर्थ बड़े कण आकार द्वारा कोलाइड्स से अलग है)। कोलाइड में परिक्षिप्त प्रावस्था (निलंबित कण) और सतत प्रावस्था (निलंबन का माध्यम) होती है। फैली हुई अवस्था के कणों का व्यास लगभग 1 नैनोमीटर से 1 माइक्रोमीटर होता है।<ref>{{Cite book|last=International Union of Pure and Applied Chemistry. Subcommittee on Polymer Terminology|url=https://www.worldcat.org/oclc/406528399|title=पॉलिमर शब्दावली और नामकरण का संग्रह: आईयूपीएसी सिफारिशें, 2008|date=2009|publisher=Royal Society of Chemistry|others=Richard G. Jones, International Union of Pure and Applied Chemistry. Commission on Macromolecular Nomenclature|isbn=978-1-84755-942-5|location=Cambridge|oclc=406528399}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Stepto|first=Robert F. T.|date=2009-01-01|title=बहुलक विज्ञान में फैलाव (IUPAC अनुशंसाएँ 2009)|url=https://www.degruyter.com/document/doi/10.1351/PAC-REC-08-05-02/html|journal=Pure and Applied Chemistry|volume=81|issue=2|pages=351–353|doi=10.1351/PAC-REC-08-05-02|s2cid=95122531|issn=1365-3075}}</ref>
टिंडल प्रभाव के कारण कुछ कोलाइड पारभासी होते हैं, जो कि कोलाइड में कणों द्वारा प्रकाश का प्रकीर्णन है। अन्य कोलाइड अपारदर्शिता (ऑप्टिक्स) हो सकते हैं या उनका रंग हल्का हो सकता है।
टिंडल प्रभाव के कारण कुछ कोलाइड पारभासी होते हैं, जो कि कोलाइड में कणों द्वारा प्रकाश का प्रकीर्णन है। अन्य कोलाइड अपारदर्शिता (ऑप्टिक्स) हो सकते हैं या उनका रंग हल्का हो सकता है।


Line 65: Line 65:
कोलॉइडी कणों की अन्योन्यक्रिया में निम्नलिखित बल महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं:<ref name="Lekkerkerker">{{cite book| last1=Lekkerkerker| first1=Henk N.W.| last2=Tuinier| first2=Remco| title=कोलाइड्स और डिप्लेशन इंटरेक्शन| publisher=Springer| location=Heidelberg| date=2011| doi=10.1007/978-94-007-1223-2| isbn=9789400712225| url=http://cds.cern.ch/record/1399210| access-date=5 September 2018| archive-url=https://web.archive.org/web/20190414163235/http://cds.cern.ch/record/1399210| archive-date=14 April 2019| url-status=dead}}</ref><ref name="vanAndersPNAS2014">{{cite journal|last1=van Anders| first1=Greg| last2=Klotsa| first2=Daphne| last3=Ahmed| first3=N. Khalid| last4=Engel| first4=Michael| last5=Glotzer| first5=Sharon C.| date=2014| title=स्थानीय सघन संकुलन के माध्यम से आकार एन्ट्रॉपी को समझना|journal=Proc Natl Acad Sci USA|volume=111| issue=45|pages=E4812–E4821|doi=10.1073/pnas.1418159111|arxiv=1309.1187| pmid=25344532| pmc=4234574|bibcode=2014PNAS..111E4812V| doi-access=free}}</ref>
कोलॉइडी कणों की अन्योन्यक्रिया में निम्नलिखित बल महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं:<ref name="Lekkerkerker">{{cite book| last1=Lekkerkerker| first1=Henk N.W.| last2=Tuinier| first2=Remco| title=कोलाइड्स और डिप्लेशन इंटरेक्शन| publisher=Springer| location=Heidelberg| date=2011| doi=10.1007/978-94-007-1223-2| isbn=9789400712225| url=http://cds.cern.ch/record/1399210| access-date=5 September 2018| archive-url=https://web.archive.org/web/20190414163235/http://cds.cern.ch/record/1399210| archive-date=14 April 2019| url-status=dead}}</ref><ref name="vanAndersPNAS2014">{{cite journal|last1=van Anders| first1=Greg| last2=Klotsa| first2=Daphne| last3=Ahmed| first3=N. Khalid| last4=Engel| first4=Michael| last5=Glotzer| first5=Sharon C.| date=2014| title=स्थानीय सघन संकुलन के माध्यम से आकार एन्ट्रॉपी को समझना|journal=Proc Natl Acad Sci USA|volume=111| issue=45|pages=E4812–E4821|doi=10.1073/pnas.1418159111|arxiv=1309.1187| pmid=25344532| pmc=4234574|bibcode=2014PNAS..111E4812V| doi-access=free}}</ref>
*बहिष्कृत मात्रा: यह कठोर कणों के बीच किसी भी ओवरलैप की असंभवता को संदर्भित करता है।
*बहिष्कृत मात्रा: यह कठोर कणों के बीच किसी भी ओवरलैप की असंभवता को संदर्भित करता है।
*कूलम्ब का नियम: कोलॉइडी कणों में अधिकांशतः   विद्युत आवेश होता है और इसलिए वे एक-दूसरे को आकर्षित या प्रतिकर्षित करते हैं। निरंतर और फैली हुई दोनों अवस्थाओं का आवेश, साथ ही चरणों की गतिशीलता इस अंतःक्रिया को प्रभावित करने वाले कारक हैं।
*कूलम्ब का नियम: कोलॉइडी कणों में अधिकांशतः विद्युत आवेश होता है और इसलिए वे एक-दूसरे को आकर्षित या प्रतिकर्षित करते हैं। निरंतर और फैली हुई दोनों अवस्थाओं का आवेश, साथ ही चरणों की गतिशीलता इस अंतःक्रिया को प्रभावित करने वाले कारक हैं।
*वैन डेर वाल्स बल: यह दो द्विध्रुवों के बीच परस्पर क्रिया के कारण होता है जो या तो स्थायी या प्रेरित होते हैं। तथापि कणों में स्थायी द्विध्रुव न हो, इलेक्ट्रॉन घनत्व के उतार-चढ़ाव एक कण में एक अस्थायी द्विध्रुव को जन्म देते हैं। यह अस्थायी द्विध्रुव पास के कणों में द्विध्रुव को प्रेरित करता है। अस्थायी द्विध्रुव और प्रेरित द्विध्रुव तब एक दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं। इसे वैन डेर वाल्स बल के रूप में जाना जाता है, और यह सदैव उपस्थित रहता है (जब तक फैली हुई और निरंतर चरणों के अपवर्तक सूचकांकों का मिलान नहीं किया जाता है) जो की कम दूरी का होता है, और यह आकर्षक होता है।
*वैन डेर वाल्स बल: यह दो द्विध्रुवों के बीच परस्पर क्रिया के कारण होता है जो या तो स्थायी या प्रेरित होते हैं। तथापि कणों में स्थायी द्विध्रुव न हो, इलेक्ट्रॉन घनत्व के उतार-चढ़ाव एक कण में एक अस्थायी द्विध्रुव को जन्म देते हैं। यह अस्थायी द्विध्रुव पास के कणों में द्विध्रुव को प्रेरित करता है। अस्थायी द्विध्रुव और प्रेरित द्विध्रुव तब एक दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं। इसे वैन डेर वाल्स बल के रूप में जाना जाता है, और यह सदैव उपस्थित रहता है (जब तक फैली हुई और निरंतर चरणों के अपवर्तक सूचकांकों का मिलान नहीं किया जाता है) जो की कम दूरी का होता है, और यह आकर्षक होता है।
*पॉलीमर से ढकी सतहों के बीच या गैर-सोखने वाले पॉलीमर वाले समाधानों में स्टेरिक प्रभाव इंटरपार्टिकल बलों को संशोधित कर सकते हैं, जिससे एक अतिरिक्त स्टेरिक प्रतिकारक बल (जो मुख्य रूप से मूल रूप से एंट्रोपिक होता है) या उनके बीच एक आकर्षक कमी बल उत्पन्न होता है।
*पॉलीमर से ढकी सतहों के बीच या गैर-सोखने वाले पॉलीमर वाले समाधानों में स्टेरिक प्रभाव इंटरपार्टिकल बलों को संशोधित कर सकते हैं, जिससे एक अतिरिक्त स्टेरिक प्रतिकारक बल (जो मुख्य रूप से मूल रूप से एंट्रोपिक होता है) या उनके बीच एक आकर्षक कमी बल उत्पन्न होता है।


Line 111: Line 111:
एक कोलाइड स्थिर होता है यदि कोलाइडल कणों के बीच आकर्षक बलों के कारण अन्योन्यक्रिया ऊर्जा KT (ऊर्जा) से कम होती है, जहां k बोल्ट्ज़मान स्थिरांक है और T निरपेक्ष तापमान है। यदि ऐसा है तो कोलॉइडी कण एक दूसरे को प्रतिकर्षित करेंगे या केवल अशक्त रूप से आकर्षित करेंगे और पदार्थ निलंबन बना रहेगा।
एक कोलाइड स्थिर होता है यदि कोलाइडल कणों के बीच आकर्षक बलों के कारण अन्योन्यक्रिया ऊर्जा KT (ऊर्जा) से कम होती है, जहां k बोल्ट्ज़मान स्थिरांक है और T निरपेक्ष तापमान है। यदि ऐसा है तो कोलॉइडी कण एक दूसरे को प्रतिकर्षित करेंगे या केवल अशक्त रूप से आकर्षित करेंगे और पदार्थ निलंबन बना रहेगा।


यदि अन्योन्यक्रिया ऊर्जा kT से अधिक है, तो आकर्षक बल प्रबल होंगे, और कोलाइडल कण आपस में टकराना प्रारंभ कर देंगे। इस प्रक्रिया को सामान्यतः कण एकत्रीकरण के रूप में संदर्भित किया जाता है, किंतु इसे फ्लोक्यूलेशन, जमावट (जल उपचार) या अवक्षेपण (रसायन विज्ञान) के रूप में भी जाना जाता है।<ref>{{Cite journal|last1=Slomkowski|first1=Stanislaw|last2=Alemán|first2=José V.|last3=Gilbert|first3=Robert G.|last4=Hess|first4=Michael|last5=Horie|first5=Kazuyuki|last6=Jones|first6=Richard G.|last7=Kubisa|first7=Przemyslaw|last8=Meisel|first8=Ingrid|last9=Mormann|first9=Werner|last10=Penczek|first10=Stanisław|last11=Stepto|first11=Robert F. T.|date=2011-09-10|title=बिखरी हुई प्रणालियों में पॉलिमर और पोलीमराइज़ेशन प्रक्रियाओं की शब्दावली (IUPAC अनुशंसाएँ 2011)|url=https://www.degruyter.com/document/doi/10.1351/PAC-REC-10-06-03/html|journal=Pure and Applied Chemistry|language=de|volume=83|issue=12|pages=2229–2259|doi=10.1351/PAC-REC-10-06-03|s2cid=96812603|issn=1365-3075}}</ref> चूँकि इन शब्दों का अधिकांशतः एक दूसरे के स्थान पर उपयोग किया जाता है, कुछ परिभाषाओं के लिए उनके अर्थ थोड़े भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, जमावट का उपयोग अपरिवर्तनीय, स्थायी एकत्रीकरण का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है, जहां कणों को एक साथ रखने वाली ताकतें सरगर्मी या मिश्रण के कारण होने वाली किसी भी बाहरी ताकत से अधिक प्रबल होती हैं। फ्लोकुलेशन का उपयोग अशक्त आकर्षक बलों से जुड़े प्रतिवर्ती एकत्रीकरण का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है, और कुल मिलाकर सामान्यतः फ्लोक कहा जाता है। अवक्षेपण शब्द सामान्य रूप से कोलाइड फैलाव से एक ठोस (अवक्षेपण) में एक चरण परिवर्तन का वर्णन करने के लिए आरक्षित होता है, जब यह एक क्षोभ के अधीन होता है।<ref name="cosgrove2010" /> एकत्रीकरण अवसादन या क्रीमिंग का कारण बनता है, इसलिए कोलाइड अस्थिर है: यदि इनमें से कोई भी प्रक्रिया होती है तो कोलाइड अब निलंबन नहीं रहेगा।[[File:ColloidalStability.png|thumb|upright=1.4|स्थिर और अस्थिर कोलाइडल फैलाव के उदाहरण।]]एकत्रीकरण के विपरीत स्थिरीकरण के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक स्थिरीकरण और स्टेरिक स्थिरीकरण दो मुख्य तंत्र हैं।
यदि अन्योन्यक्रिया ऊर्जा kT से अधिक है, तो आकर्षक बल प्रबल होंगे, और कोलाइडल कण आपस में टकराना प्रारंभ कर देंगे। इस प्रक्रिया को सामान्यतः कण एकत्रीकरण के रूप में संदर्भित किया जाता है, किंतु इसे फ्लोक्यूलेशन, जमावट (जल उपचार) या अवक्षेपण (रसायन विज्ञान) के रूप में भी जाना जाता है।<ref>{{Cite journal|last1=Slomkowski|first1=Stanislaw|last2=Alemán|first2=José V.|last3=Gilbert|first3=Robert G.|last4=Hess|first4=Michael|last5=Horie|first5=Kazuyuki|last6=Jones|first6=Richard G.|last7=Kubisa|first7=Przemyslaw|last8=Meisel|first8=Ingrid|last9=Mormann|first9=Werner|last10=Penczek|first10=Stanisław|last11=Stepto|first11=Robert F. T.|date=2011-09-10|title=बिखरी हुई प्रणालियों में पॉलिमर और पोलीमराइज़ेशन प्रक्रियाओं की शब्दावली (IUPAC अनुशंसाएँ 2011)|url=https://www.degruyter.com/document/doi/10.1351/PAC-REC-10-06-03/html|journal=Pure and Applied Chemistry|language=de|volume=83|issue=12|pages=2229–2259|doi=10.1351/PAC-REC-10-06-03|s2cid=96812603|issn=1365-3075}}</ref> चूँकि इन शब्दों का अधिकांशतः एक दूसरे के स्थान पर उपयोग किया जाता है, कुछ परिभाषाओं के लिए उनके अर्थ थोड़े भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, जमावट का उपयोग अपरिवर्तनीय, स्थायी एकत्रीकरण का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है, जहां कणों को एक साथ रखने वाली ताकतें सरगर्मी या मिश्रण के कारण होने वाली किसी भी बाहरी ताकत से अधिक प्रबल होती हैं। फ्लोकुलेशन का उपयोग अशक्त आकर्षक बलों से जुड़े प्रतिवर्ती एकत्रीकरण का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है, और कुल मिलाकर सामान्यतः फ्लोक कहा जाता है। अवक्षेपण शब्द सामान्य रूप से कोलाइड फैलाव से एक ठोस (अवक्षेपण) में एक चरण परिवर्तन का वर्णन करने के लिए आरक्षित होता है, जब यह एक क्षोभ के अधीन होता है।<ref name="cosgrove2010" /> एकत्रीकरण अवसादन या क्रीमिंग का कारण बनता है, इसलिए कोलाइड अस्थिर है: यदि इनमें से कोई भी प्रक्रिया होती है तो कोलाइड अब निलंबन नहीं रहेगा।[[File:ColloidalStability.png|thumb|upright=1.4|स्थिर और अस्थिर कोलाइडल फैलाव के उदाहरण।]]एकत्रीकरण के विपरीत स्थिरीकरण के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक स्थिरीकरण और स्टेरिक स्थिरीकरण दो मुख्य तंत्र हैं।
* इलेक्ट्रोस्टैटिक स्थिरीकरण समान विद्युत आवेशों के पारस्परिक प्रतिकर्षण पर आधारित है। कोलाइडल कणों का आवेश एक दोहरी परत (सतही विज्ञान) में संरचित होता है, जहाँ कण सतह पर आवेशित होते हैं, किंतु फिर कण को ​​​​चारों ओर घेरने वाले काउंटरों (विपरीत आवेश के आयनों) को आकर्षित करते हैं। जीटा क्षमता के संदर्भ में निलंबित कोलाइडल कणों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण सबसे आसानी से निर्धारित होता है। एकत्रीकरण पर वैन डेर वाल्स आकर्षण और इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण के संयुक्त प्रभाव को डीएलवीओ सिद्धांत द्वारा मात्रात्मक रूप से वर्णित किया गया है।<ref>{{Cite journal|date=2011-01-01|title=इंटरमॉलिक्युलर फोर्स|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780123750495000013|journal=Interface Science and Technology|language=en|volume=18|pages=1–57|doi=10.1016/B978-0-12-375049-5.00001-3|issn=1573-4285|last1=Park|first1=Soo-Jin|last2=Seo|first2=Min-Kang|isbn=9780123750495}}</ref> कोलाइड को स्थिर करने का एक सामान्य विधि पेप्टाइजेशन है, एक प्रक्रिया जहां इसे इलेक्ट्रोलाइट से मिलाया जाता है।
* इलेक्ट्रोस्टैटिक स्थिरीकरण समान विद्युत आवेशों के पारस्परिक प्रतिकर्षण पर आधारित है। कोलाइडल कणों का आवेश एक दोहरी परत (सतही विज्ञान) में संरचित होता है, जहाँ कण सतह पर आवेशित होते हैं, किंतु फिर कण को ​​​​चारों ओर घेरने वाले काउंटरों (विपरीत आवेश के आयनों) को आकर्षित करते हैं। जीटा क्षमता के संदर्भ में निलंबित कोलाइडल कणों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण सबसे आसानी से निर्धारित होता है। एकत्रीकरण पर वैन डेर वाल्स आकर्षण और इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण के संयुक्त प्रभाव को डीएलवीओ सिद्धांत द्वारा मात्रात्मक रूप से वर्णित किया गया है।<ref>{{Cite journal|date=2011-01-01|title=इंटरमॉलिक्युलर फोर्स|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780123750495000013|journal=Interface Science and Technology|language=en|volume=18|pages=1–57|doi=10.1016/B978-0-12-375049-5.00001-3|issn=1573-4285|last1=Park|first1=Soo-Jin|last2=Seo|first2=Min-Kang|isbn=9780123750495}}</ref> कोलाइड को स्थिर करने का एक सामान्य विधि पेप्टाइजेशन है, एक प्रक्रिया जहां इसे इलेक्ट्रोलाइट से मिलाया जाता है।
* स्टेरिक स्थिरीकरण में कणों पर एक बहुलक या सर्फेक्टेंट की एक परत को अवशोषित करना सम्मिलित होता है जिससे उन्हें आकर्षक बलों की सीमा में बंद होने से रोका जा सकता है ।<ref name="cosgrove2010" /> बहुलक में श्रृंखलाएँ होती हैं जो कण की सतह से जुड़ी होती हैं और श्रृंखला का वह भाग जो बाहर फैला होता है,जो निलंबन माध्यम में घुलनशील होता है।<ref>{{Cite book|url=https://www.worldcat.org/oclc/701308697|title=कोलाइड स्थिरता: सतह बलों की भूमिका। भाग I|date=2007|publisher=Wiley-VCH|others=Tharwat F. Tadros|isbn=978-3-527-63107-0|location=Weinheim|oclc=701308697}}</ref> इस तकनीक का उपयोग कार्बनिक सॉल्वैंट्स सहित सभी प्रकार के सॉल्वैंट्स में कोलाइडयन कणों को स्थिर करने के लिए किया जाता है।<ref>{{Cite journal|last1=Genz|first1=Ulrike|last2=D'Aguanno|first2=Bruno|last3=Mewis|first3=Jan|last4=Klein|first4=Rudolf|date=1994-07-01|title=स्टरली स्टेबलाइज़्ड कोलाइड्स की संरचना|url=https://doi.org/10.1021/la00019a029|journal=Langmuir|volume=10|issue=7|pages=2206–2212|doi=10.1021/la00019a029|issn=0743-7463}}</ref>
* स्टेरिक स्थिरीकरण में कणों पर एक बहुलक या सर्फेक्टेंट की एक परत को अवशोषित करना सम्मिलित होता है जिससे उन्हें आकर्षक बलों की सीमा में बंद होने से रोका जा सकता है ।<ref name="cosgrove2010" /> बहुलक में श्रृंखलाएँ होती हैं जो कण की सतह से जुड़ी होती हैं और श्रृंखला का वह भाग जो बाहर फैला होता है,जो निलंबन माध्यम में घुलनशील होता है।<ref>{{Cite book|url=https://www.worldcat.org/oclc/701308697|title=कोलाइड स्थिरता: सतह बलों की भूमिका। भाग I|date=2007|publisher=Wiley-VCH|others=Tharwat F. Tadros|isbn=978-3-527-63107-0|location=Weinheim|oclc=701308697}}</ref> इस तकनीक का उपयोग कार्बनिक सॉल्वैंट्स सहित सभी प्रकार के सॉल्वैंट्स में कोलाइडयन कणों को स्थिर करने के लिए किया जाता है।<ref>{{Cite journal|last1=Genz|first1=Ulrike|last2=D'Aguanno|first2=Bruno|last3=Mewis|first3=Jan|last4=Klein|first4=Rudolf|date=1994-07-01|title=स्टरली स्टेबलाइज़्ड कोलाइड्स की संरचना|url=https://doi.org/10.1021/la00019a029|journal=Langmuir|volume=10|issue=7|pages=2206–2212|doi=10.1021/la00019a029|issn=0743-7463}}</ref>
Line 120: Line 120:
=== अस्थिरता ===
=== अस्थिरता ===
अस्थिरता को विभिन्न विधि से पूरा किया जा सकता है:
अस्थिरता को विभिन्न विधि से पूरा किया जा सकता है:
* इलेक्ट्रोस्टैटिक बैरियर को हटाना जो कणों के एकत्रीकरण को रोकता है। यह कणों की डिबाई लंबाई (विद्युत दोहरी परत की चौड़ाई) को कम करने के लिए निलंबन में नमक मिलाकर पूरा किया जा सकता है। यह निलंबन में कणों के सतह आवेश को प्रभावी रूप प्रभावहीन करने के लिए निलंबन के पीएच को बदलकर भी पूरा किया जाता है।<ref name=":0" /> यह प्रतिकूल बलों को हटा देता है जो कोलाइडयन कणों को अलग रखता है और वैन डेर वाल्स बलों के कारण एकत्रीकरण की अनुमति देता है। पीएच में सामान्य परिवर्तन जेटा क्षमता में महत्वपूर्ण परिवर्तन में प्रकट हो सकते हैं। जब जीटा क्षमता का परिमाण एक निश्चित सीमा से नीचे होता है, सामान्यतः लगभग ± 5mV, तेजी से जमावट या एकत्रीकरण होता है।<ref>{{Cite journal|last1=Bean|first1=Elwood L.|last2=Campbell|first2=Sylvester J.|last3=Anspach|first3=Frederick R.|last4=Ockershausen|first4=Richard W.|last5=Peterman|first5=Charles J.|date=1964|title=जमावट रासायनिक खुराक के नियंत्रण में जीटा संभावित माप [चर्चा के साथ]|url=https://www.jstor.org/stable/41264141|journal=Journal (American Water Works Association)|volume=56|issue=2|pages=214–227|doi=10.1002/j.1551-8833.1964.tb01202.x|jstor=41264141|issn=0003-150X}}</ref>
* इलेक्ट्रोस्टैटिक बैरियर को हटाना जो कणों के एकत्रीकरण को रोकता है। यह कणों की डिबाई लंबाई (विद्युत दोहरी परत की चौड़ाई) को कम करने के लिए निलंबन में नमक मिलाकर पूरा किया जा सकता है। यह निलंबन में कणों के सतह आवेश को प्रभावी रूप प्रभावहीन करने के लिए निलंबन के पीएच को बदलकर भी पूरा किया जाता है।<ref name=":0" /> यह प्रतिकूल बलों को हटा देता है जो कोलाइडयन कणों को अलग रखता है और वैन डेर वाल्स बलों के कारण एकत्रीकरण की अनुमति देता है। पीएच में सामान्य परिवर्तन जेटा क्षमता में महत्वपूर्ण परिवर्तन में प्रकट हो सकते हैं। जब जीटा क्षमता का परिमाण एक निश्चित सीमा से नीचे होता है, सामान्यतः लगभग ± 5mV, तेजी से जमावट या एकत्रीकरण होता है।<ref>{{Cite journal|last1=Bean|first1=Elwood L.|last2=Campbell|first2=Sylvester J.|last3=Anspach|first3=Frederick R.|last4=Ockershausen|first4=Richard W.|last5=Peterman|first5=Charles J.|date=1964|title=जमावट रासायनिक खुराक के नियंत्रण में जीटा संभावित माप [चर्चा के साथ]|url=https://www.jstor.org/stable/41264141|journal=Journal (American Water Works Association)|volume=56|issue=2|pages=214–227|doi=10.1002/j.1551-8833.1964.tb01202.x|jstor=41264141|issn=0003-150X}}</ref>
*एक आवेश पॉलीमर फ्लोकुलेंट का जोड़ पॉलिमर फ़्लोकुलैंट्स आकर्षक इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन द्वारा व्यक्तिगत कोलाइडल कणों को पाट सकते हैं। उदाहरण के लिए, नकारात्मक रूप से आवेशित कोलाइडल सिलिका या मिट्टी के कणों को सकारात्मक रूप से आवेशित बहुलक के अतिरिक्त प्रवाहित किया जा सकता है।
*एक आवेश पॉलीमर फ्लोकुलेंट का जोड़ पॉलिमर फ़्लोकुलैंट्स आकर्षक इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन द्वारा व्यक्तिगत कोलाइडल कणों को पाट सकते हैं। उदाहरण के लिए, नकारात्मक रूप से आवेशित कोलाइडल सिलिका या मिट्टी के कणों को सकारात्मक रूप से आवेशित बहुलक के अतिरिक्त प्रवाहित किया जा सकता है।
*गैर-अवशोषित पॉलीमर का जोड़ जिसे डेप्लेटेंट कहा जाता है जो एन्ट्रोपिक प्रभावों के कारण एकत्रीकरण का कारण बनता है।
*गैर-अवशोषित पॉलीमर का जोड़ जिसे डेप्लेटेंट कहा जाता है जो एन्ट्रोपिक प्रभावों के कारण एकत्रीकरण का कारण बनता है।
Line 129: Line 129:
[[File:MLS scan.gif|thumb|वर्टिकल स्कैनिंग के साथ मिलकर मल्टीपल लाइट स्कैटरिंग का मापन सिद्धांत]]किसी उत्पाद के फैलाव की स्थिति की निगरानी करने के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक, और अस्थिरीकरण की घटनाओं की पहचान करने और इसकी मात्रा निर्धारित करने के लिए, ऊर्ध्वाधर स्कैनिंग के साथ युग्मित कई प्रकाश प्रकीर्णन हैं।<ref>{{cite journal|doi=10.1016/S0378-5173(03)00364-8|title=सूत्रीकरण डिजाइन के लिए पानी में तेल पायस का व्यवस्थित लक्षण वर्णन|year=2003|last1=Roland|first1=I|journal=International Journal of Pharmaceutics|volume=263|pages=85–94|pmid=12954183|last2=Piel|first2=G|last3=Delattre|first3=L|last4=Evrard|first4=B|issue=1–2}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1023/A:1025017502379|year=2003|last1=Lemarchand|first1=Caroline|last2=Couvreur|first2=Patrick|last3=Besnard|first3=Madeleine|last4=Costantini|first4=Dominique|last5=Gref|first5=Ruxandra|s2cid=24157992|journal=Pharmaceutical Research|volume=20|pages=1284–92|pmid=12948027|title=उपन्यास पॉलिएस्टर-पॉलीसेकेराइड नैनोपार्टिकल्स|issue=8}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1016/S0927-7757(98)00680-3|title=एक नए ऑप्टिकल विश्लेषक द्वारा केंद्रित फैलाव की अस्थिरता की विशेषता: टर्बिस्कैन एमए 1000|year=1999|last1=Mengual|first1=O|journal=Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects|volume=152|issue=1–2|pages=111–123 }}</ref><ref>{{cite book|author=Bru, P. |title= कण आकार और लक्षण वर्णन|editor1=T. Provder |editor2=J. Texter |year=2004|display-authors=etal}}</ref> टर्बिडीमेट्री के रूप में जानी जाने वाली यह विधि, प्रकाश के उस अंश को मापने पर आधारित है, जो नमूने के माध्यम से भेजे जाने के बाद, कोलाइडयन कणों द्वारा बैकस्कैटर किया गया। बैकस्कैटरिंग तीव्रता औसत कण आकार और फैलाव चरण के वॉल्यूम अंश के सीधे आनुपातिक है। इसलिए अवसादन या क्रीमिंग के कारण एकाग्रता में स्थानीय परिवर्तन और एकत्रीकरण के कारण कणों के एक साथ टकराने का पता लगाया जाता है और निगरानी की जाती है।<ref>{{Cite journal|last1=Matusiak|first1=Jakub|last2=Grządka|first2=Elżbieta|date=2017-12-08|title=कोलाइडल सिस्टम की स्थिरता - स्थिरता माप विधियों की समीक्षा|url=https://journals.umcs.pl/aa/article/view/4877|journal=Annales Universitatis Mariae Curie-Sklodowska, sectio AA – Chemia|volume=72|issue=1|pages=33|doi=10.17951/aa.2017.72.1.33|issn=2083-358X|doi-access=free}}</ref> ये घटनाएं अस्थिर कोलाइड्स से जुड़ी हैं।
[[File:MLS scan.gif|thumb|वर्टिकल स्कैनिंग के साथ मिलकर मल्टीपल लाइट स्कैटरिंग का मापन सिद्धांत]]किसी उत्पाद के फैलाव की स्थिति की निगरानी करने के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक, और अस्थिरीकरण की घटनाओं की पहचान करने और इसकी मात्रा निर्धारित करने के लिए, ऊर्ध्वाधर स्कैनिंग के साथ युग्मित कई प्रकाश प्रकीर्णन हैं।<ref>{{cite journal|doi=10.1016/S0378-5173(03)00364-8|title=सूत्रीकरण डिजाइन के लिए पानी में तेल पायस का व्यवस्थित लक्षण वर्णन|year=2003|last1=Roland|first1=I|journal=International Journal of Pharmaceutics|volume=263|pages=85–94|pmid=12954183|last2=Piel|first2=G|last3=Delattre|first3=L|last4=Evrard|first4=B|issue=1–2}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1023/A:1025017502379|year=2003|last1=Lemarchand|first1=Caroline|last2=Couvreur|first2=Patrick|last3=Besnard|first3=Madeleine|last4=Costantini|first4=Dominique|last5=Gref|first5=Ruxandra|s2cid=24157992|journal=Pharmaceutical Research|volume=20|pages=1284–92|pmid=12948027|title=उपन्यास पॉलिएस्टर-पॉलीसेकेराइड नैनोपार्टिकल्स|issue=8}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1016/S0927-7757(98)00680-3|title=एक नए ऑप्टिकल विश्लेषक द्वारा केंद्रित फैलाव की अस्थिरता की विशेषता: टर्बिस्कैन एमए 1000|year=1999|last1=Mengual|first1=O|journal=Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects|volume=152|issue=1–2|pages=111–123 }}</ref><ref>{{cite book|author=Bru, P. |title= कण आकार और लक्षण वर्णन|editor1=T. Provder |editor2=J. Texter |year=2004|display-authors=etal}}</ref> टर्बिडीमेट्री के रूप में जानी जाने वाली यह विधि, प्रकाश के उस अंश को मापने पर आधारित है, जो नमूने के माध्यम से भेजे जाने के बाद, कोलाइडयन कणों द्वारा बैकस्कैटर किया गया। बैकस्कैटरिंग तीव्रता औसत कण आकार और फैलाव चरण के वॉल्यूम अंश के सीधे आनुपातिक है। इसलिए अवसादन या क्रीमिंग के कारण एकाग्रता में स्थानीय परिवर्तन और एकत्रीकरण के कारण कणों के एक साथ टकराने का पता लगाया जाता है और निगरानी की जाती है।<ref>{{Cite journal|last1=Matusiak|first1=Jakub|last2=Grządka|first2=Elżbieta|date=2017-12-08|title=कोलाइडल सिस्टम की स्थिरता - स्थिरता माप विधियों की समीक्षा|url=https://journals.umcs.pl/aa/article/view/4877|journal=Annales Universitatis Mariae Curie-Sklodowska, sectio AA – Chemia|volume=72|issue=1|pages=33|doi=10.17951/aa.2017.72.1.33|issn=2083-358X|doi-access=free}}</ref> ये घटनाएं अस्थिर कोलाइड्स से जुड़ी हैं।


कोलाइडल कण के आकार का पता लगाने के लिए गतिशील प्रकाश प्रकीर्णन का उपयोग किया जा सकता है, यह मापने के लिए कि वे कितनी तेजी से फैलते हैं। इस विधि में लेजर प्रकाश को कोलाइड की ओर निर्देशित करना सम्मिलित है। प्रकिर्णित प्रकाश एक हस्तक्षेप प्रतिरूप बनाएगा और इस प्रतिरूप में प्रकाश की तीव्रता में उतार-चढ़ाव कणों की ब्राउनियन गति के कारण होता है। यदि कणों का स्पष्ट आकार एकत्रीकरण के माध्यम से एक साथ टकराने के कारण बढ़ता है, तो इसका परिणाम धीमी ब्राउनियन गति में होगा। यह तकनीक पुष्टि कर सकती है कि एकत्रीकरण हुआ है यदि स्पष्ट कण आकार कोलाइडल कणों के लिए विशिष्ट आकार सीमा से परे निर्धारित किया गया है।<ref name=":1" />
कोलाइडल कण के आकार का पता लगाने के लिए गतिशील प्रकाश प्रकीर्णन का उपयोग किया जा सकता है, यह मापने के लिए कि वे कितनी तेजी से फैलते हैं। इस विधि में लेजर प्रकाश को कोलाइड की ओर निर्देशित करना सम्मिलित है। प्रकिर्णित प्रकाश एक हस्तक्षेप प्रतिरूप बनाएगा और इस प्रतिरूप में प्रकाश की तीव्रता में उतार-चढ़ाव कणों की ब्राउनियन गति के कारण होता है। यदि कणों का स्पष्ट आकार एकत्रीकरण के माध्यम से एक साथ टकराने के कारण बढ़ता है, तो इसका परिणाम धीमी ब्राउनियन गति में होगा। यह तकनीक पुष्टि कर सकती है कि एकत्रीकरण हुआ है यदि स्पष्ट कण आकार कोलाइडल कणों के लिए विशिष्ट आकार सीमा से परे निर्धारित किया गया है।<ref name=":1" />




Line 154: Line 154:




'''ल मेम्ब्रेन एक प्रकार के लिक्विड क्रिस्टल के माध्यम से कंपार्टमेंटलाइज़ेशन के समान बायोमोलेक्यूलर कंडेनसेट शब्द का उपयोग कोशिकाओं के अंदर तरल-तरल या तरल-ठोस चरण पृथक्करण के माध्यम से उत्पन्न होने वाले मैक्रोमोलेक्यूल्स के समूहों को संदर्भित करने के लिए किया गया है। मैक्रोमोलेक्युलर क्राउडिंग कोलाइडल चरण पृथक्करण और जैव-आणवि'''
'''ल मेम्ब्रेन एक प्रकार के लिक्विड क्रिस्टल के माध्यम से कंपार्टमेंटलाइज़ेशन के समान बायोमोलेक्यूलर कंडेनसेट शब्द का उपयोग कोशिकाओं के अंदर तरल-तरल या तरल-ठोस चरण पृथक्करण के माध्यम से उत्पन्न होने वाले'''


== पर्यावरण में                                                        ==
== पर्यावरण में                                                        ==
Line 163: Line 163:
|publisher = Springer
|publisher = Springer
|page=292
|page=292
|isbn = 978-3-540-71338-8|url = https://www.springer.com/earth+sciences/book/978-3-540-71338-8?detailsPage=toc}}</ref> जल में विविध प्रदूषकों के परिवहन सदिश के रूप में भी काम कर सकते हैं<ref>{{Cite journal
|isbn = 978-3-540-71338-8|url = https://www.springer.com/earth+sciences/book/978-3-540-71338-8?detailsPage=toc}}</ref> जल में विविध प्रदूषकों के परिवहन सदिश के रूप में भी काम कर सकते हैं<ref>{{Cite journal
| last = Alonso| first = U.
| last = Alonso| first = U.
|author2=T. Missana |author3=A. Patelli |author4=V. Rigato
|author2=T. Missana |author3=A. Patelli |author4=V. Rigato

Revision as of 15:03, 24 June 2023

File:SEM Image of Colloidal Particles.jpg
कोलाइड की स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवि।

एक कोलाइड एक मिश्रण है जिसमें एक पदार्थ सूक्ष्मदर्शी रूप से फैले हुए विलेयता कणों से मिलकर दूसरे पदार्थ में निलंबन (रसायन विज्ञान) होता है। कुछ परिभाषाएँ निर्दिष्ट करती हैं कि कणों को एक तरल में फैलाया जाना चाहिए,[1] जबकि अन्य एरोसोल और जैल जैसे पदार्थों को सम्मिलित करने के लिए परिभाषा का विस्तार करते हैं। कोलाइडल निलंबन शब्द स्पष्ट रूप से समग्र मिश्रण को संदर्भित करता है (चूँकि 'सस्पेंशन (रसायन विज्ञान)' शब्द का एक संकीर्ण अर्थ बड़े कण आकार द्वारा कोलाइड्स से अलग है)। कोलाइड में परिक्षिप्त प्रावस्था (निलंबित कण) और सतत प्रावस्था (निलंबन का माध्यम) होती है। फैली हुई अवस्था के कणों का व्यास लगभग 1 नैनोमीटर से 1 माइक्रोमीटर होता है।[2][3] टिंडल प्रभाव के कारण कुछ कोलाइड पारभासी होते हैं, जो कि कोलाइड में कणों द्वारा प्रकाश का प्रकीर्णन है। अन्य कोलाइड अपारदर्शिता (ऑप्टिक्स) हो सकते हैं या उनका रंग हल्का हो सकता है।

कोलाइडल निलंबन इंटरफ़ेस और कोलाइड विज्ञान का विषय है। अध्ययन के इस क्षेत्र को 1845 में इटली के रसायनज्ञ फ्रांसेस्को सेलमी द्वारा पेश किया गया था[4] और स्कॉटलैंड के वैज्ञानिक थॉमस ग्राहम (रसायनज्ञ) द्वारा 1861 से आगे की जांच की गई।[5]

IUPAC definition

Colloid: Short synonym for colloidal system.[6][7]

Colloidal: State of subdivision such that the molecules or polymolecular particles dispersed in a medium have at least one dimension between approximately 1 nm and 1 μm, or that in a system discontinuities are found at distances of that order.[6][7][8]