कोलाइड: Difference between revisions

Revision as of 15:04, 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]

वर्गीकरण

कोलाइड्स को निम्नानुसार वर्गीकृत किया जा सकता है:

मध्यम/चरण		प्रकीर्णित चरण
मध्यम/चरण		गैस	तरल	ठोस
फैलाव मध्यम	गैस	No such colloids are known. Helium and xenon are known to be immiscible under certain conditions.^[9]^[10]	तरल एयरोसोल उदाहरण: कोहरा, बादल, संघनन, धुंध, भाप, हेयर स्प्रे	ठोस एयरोसोल उदाहरण: धुआं, बर्फ का बादल, वायुमंडलीय कण पदार्थ
	तरल	फोम उदाहरण: व्हीप्ड क्रीम, शेविंग क्रीम	इमल्शन या लिक्विड क्रिस्टल उदाहरण: दूध, मेयोनेज़, हाथ क्रीम, लेटेक्स, जैविक झिल्ली, तरल बायोमोलेक्यूलर कंडेनसेट	सोल उदाहरण: रंजित स्याही, तलछट, अवक्षेप, ठोस जैव आणविक संघनन
	ठोस	ठोस फोम उदाहरण: एरोजेल, स्टायरोफोम, प्यूमिस	जेल उदाहरण: अगर, जिलेटिन, जेली, जेल जैसा बायोमोलेक्यूलर कंडेनसेट	ठोस सोल उदाहरण: क्रैनबेरी ग्लासs

इस आकार सीमा में फैले हुए चरण के साथ सजातीय मिश्रण को कोलाइडियल एरोसोल, कोलाइडियल इमल्शन, कोलाइडियल निलंबन, कोलाइडियल फोम, कोलाइडियल फैलाव या हाइड्रोसोल कहा जा सकता है।

Aerogel hand.jpg

Aerogel
Jello Cubes.jpg

Jello cubes
Opaleszens Kolloid SiO2.jpg

Colloidal silica gel with light opalescence
Crème Chantilly.jpg

Whipped cream
Mist - Ensay region3.jpg

Mist
Why is the sky blue.jpg

Tyndall effect in an opalite: it scatters blue light making it appear blue from the side, but orange light shines through; opal is a gel in which water is dispersed in silica crystals
Milk and straw.jpg

Milk - emulsion of liquid butterfat globules dispersed in water

हाइड्रोकोलोइड्स

हाइड्रोक्लोइड्स कुछ रसायनों (अधिकत्तर पॉलीसेकेराइड और प्रोटीन) का वर्णन करते हैं जो पानी में कोलाइड रूप से फैलाने योग्य होते हैं। इस प्रकार प्रभावी रूप से घुलनशील बनने से वे श्यानता और/या उत्प्रेरण जेलेशन को बढ़ाकर पानी के रिओलॉजी को बदल देते हैं। वे अन्य रसायनों के साथ अन्य संवादात्मक प्रभाव प्रदान कर सकते हैं, कुछ स्थितियों में सहक्रियात्मक अन्य विरोधी में इन विशेषताओं का उपयोग करके हाइड्रोकोलॉइड बहुत उपयोगी रसायन हैं क्योंकि फार्मास्यूटिकल्स, व्यक्तिगत देखभाल और औद्योगिक अनुप्रयोगों के माध्यम से खाद्य पदार्थों से प्रौद्योगिकी के कई क्षेत्रों में, वे स्थिरीकरण, अस्थिरता और पृथक्करण, जेलेशन, प्रवाह नियंत्रण, क्रिस्टलीकरण नियंत्रण और कई अन्य प्रभाव प्रदान कर सकते हैं। घुलनशील रूपों के उपयोग के अतिरिक्त कुछ हाइड्रोकोलोइड्स में सूखे रूप में अतिरिक्त उपयोगी कार्यक्षमता होती है यदि घुलनशीलता के बाद उन्हें पानी हटा दिया जाता है - जैसे सांस स्ट्रिप्स या सॉसेज केसिंग या वास्तव में, घाव ड्रेसिंग फाइबर के लिए फिल्मों के निर्माण में, कुछ अधिक दूसरों की तुलना में त्वचा के साथ संगत हाइड्रोकार्बन के कई अलग-अलग प्रकार हैं जिनमें से प्रत्येक संरचना, कार्य और उपयोगिता में अंतर के साथ है जो सामान्यतः रियोलॉजी के नियंत्रण और रूप और बनावट के भौतिक संशोधन में विशेष अनुप्रयोग क्षेत्रों के लिए सबसे उपयुक्त हैं। स्टार्च और कैसिइन जैसे कुछ हाइड्रोकार्बन उपयोगी खाद्य पदार्थ होने के साथ-साथ रियोलॉजी संशोधक भी हैं, अन्य में सीमित पोषक मूल्य होते हैं, जो सामान्यतः फाइबर का स्रोत प्रदान करते हैं।^[11]

हाइड्रोकोलॉइड्स शब्द भी एक प्रकार की ड्रेसिंग को संदर्भित करता है जिसे त्वचा में नमी को लॉक करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और त्वचा की प्राकृतिक उपचार प्रक्रिया में सहायता करता है,जिससे निशान, खुजली और खराश को कम किया जा सकता है।

घटक

हाइड्रोकार्बन में कुछ प्रकार के जेल बनाने वाले एजेंट होते हैं, जैसे सोडियम कार्बोक्सिमिथाइलसेलुलोज (एनएसीएमसी) और जिलेटिन वे सामान्यतः त्वचा से 'चिपकने' के लिए किसी प्रकार के सीलेंट,अथार्त पॉलीयुरेथेन के साथ मिलाए जाते हैं।

समाधान के साथ तुलना में कोलाइड

कोलाइड में परिक्षिप्त प्रावस्था और सतत प्रावस्था होती है, जबकि विलयन (रसायन) में विलेय और विलायक केवल एक प्रावस्था बनाते हैं। एक घोल में एक विलेय व्यक्तिगत अणु या आयन होते हैं, जबकि कोलाइडल कण बड़े होते हैं। उदाहरण के लिए, पानी में नमक के घोल में सोडियम क्लोराइड (एनएसीएल) क्रिस्टल घुल जाता है, और Na⁺ और Cl⁻ आयन पानी के अणुओं से घिरे होते हैं। चूँकि दूध जैसे कोलाइड में, कोलाइडल कण अलग-अलग वसा अणुओं के अतिरिक्त वसा के ग्लोब्यूल्स होते हैं। क्योंकि कोलाइड कई चरणों वाला होता है, इसमें पूरी तरह मिश्रित, निरंतर समाधान की तुलना में बहुत भिन्न गुण होते हैं।^[12]

कणों के बीच सहभागिता

कोलॉइडी कणों की अन्योन्यक्रिया में निम्नलिखित बल महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं:^[13]^[14]

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।
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।

अवसादन वेग

File:Brownian Motion.gif

350 एनएम व्यास बहुलक कोलाइडल कणों की ब्राउनियन गति।

पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र कोलाइडल कणों पर कार्य करता है। इसलिए, यदि कोलाइडल कण निलंबन के माध्यम से सघन हैं, तो वे अवसादन (नीचे की ओर गिरना) करेंगे, या यदि वे कम घने हैं, तो वे क्रीमिंग (रसायन विज्ञान) (ऊपर की ओर तैरेंगे) बड़े कणों में तलछट की प्रवृत्ति भी अधिक होती है क्योंकि उनके पास इस गति का प्रतिकार करने के लिए छोटी ब्राउनियन गति होती है।

स्टोक्स के नियम को गुरुत्वाकर्षण के साथ जोड़कर अवसादन या क्रीमिंग वेग पाया जाता है:

m_{A}g=6\pi \eta rv

जहाँ पर

[1]

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 == समाधान के साथ तुलना में कोलाइड ==
 कोलाइड में परिक्षिप्त प्रावस्था और सतत प्रावस्था होती है, जबकि विलयन (रसायन) में विलेय और विलायक केवल एक प्रावस्था बनाते हैं। एक घोल में एक विलेय व्यक्तिगत अणु या आयन होते हैं, जबकि कोलाइडल कण बड़े होते हैं। उदाहरण के लिए, पानी में नमक के घोल में सोडियम क्लोराइड (एनएसीएल) क्रिस्टल घुल जाता है, और Na<sup>+</sup> और Cl<sup>−</sup> आयन पानी के अणुओं से घिरे होते हैं। चूँकि दूध जैसे कोलाइड में, कोलाइडल कण अलग-अलग वसा अणुओं के अतिरिक्त वसा के ग्लोब्यूल्स होते हैं। क्योंकि कोलाइड कई चरणों वाला होता है, इसमें पूरी तरह मिश्रित, निरंतर समाधान की तुलना में बहुत भिन्न गुण होते हैं।<ref>{{cite journal | url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.0c01139 | doi=10.1021/acs.langmuir.0c01139 | title=कोलाइडल और क्रिस्टलीय बाष्पीकरणीय जमा के बीच अंतर| year=2020 | last1=McBride | first1=Samantha A. | last2=Skye | first2=Rachael | last3=Varanasi | first3=Kripa K. | journal=Langmuir | volume=36 | issue=40 | pages=11732–11741 | pmid=32937070 | s2cid=221770585 }}</ref>
 == कणों के बीच सहभागिता ==
 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>
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 इन तथाकथित कोलाइडल क्रिस्टल के भौतिकी और रसायन विज्ञान की खोज में बड़ी संख्या में प्रयोग अपेक्षाकृत सरल विधि के परिणामस्वरूप सामने आए हैं जो पिछले 20 वर्षों में सिंथेटिक मोनोडिस्पर्स कोलाइड्स (बहुलक और खनिज दोनों) तैयार करने के लिए विकसित हुए हैं और विभिन्न के माध्यम से तंत्र, उनके लंबी दूरी के आदेश गठन को प्रयुक्त करना और संरक्षित करना है।<ref>{{Cite journal|last1=Liu|first1=Xuesong|last2=Li|first2=Zejing|last3=Tang|first3=Jianguo|last4=Yu|first4=Bing|last5=Cong|first5=Hailin|date=2013-09-09|title=कोलाइडल क्रिस्टल की तैयारी और अनुप्रयोग में वर्तमान स्थिति और भविष्य के विकास|journal=Chemical Society Reviews|language=en|volume=42|issue=19|pages=7774–7800|doi=10.1039/C3CS60078E|pmid=23836297|issn=1460-4744}}</ref>
 == जीव विज्ञान में ==
 कोलाइडल चरण पृथक्करण बायोमोलेक्यूलर कंडेनसेट्स में कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म और सेल न्यूक्लियस दोनों के कंपार्टमेंटलाइज़ेशन के लिए एक महत्वपूर्ण आयोजन सिद्धांत है - लिपिड बाइलेयर बायोलॉजिकल 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-आणविक संघनन के गठन को दृढ़ता से बढ़ाता है।
-'''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                                                        ==
 कोलाइडल कण सतह के पानी (समुद्री पानी, झीलों, नदियों, ताजे जल निकायों) और दरार वाली चट्टानों में घूमने वाले भूमिगत<ref>{{Cite book
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 == अंतःशिरा चिकित्सा ==
 अंतःशिरा चिकित्सा में उपयोग किए जाने वाले कोलाइड समाधान मात्रा विस्तारक के एक प्रमुख समूह से संबंधित हैं और इसका उपयोग अंतःशिरा द्रव प्रतिस्थापन के लिए किया जा सकता है। कोलाइड्स रक्त में एक उच्च कोलाइड आसमाटिक दबाव बनाए रखते हैं,<ref name="gregory">{{Cite web|url=http://www.medscape.org/viewarticle/503138|title=अंतःशिरा तरल पदार्थों पर एक अद्यतन|last=Martin|first=Gregory S.|date=19 April 2005|website=[[Medscape]]|publisher=Medscape Infectious Diseases|access-date=6 July 2016}}</ref> और इसलिए उन्हें सैद्धांतिक रूप से इंट्रावास्कुलर वॉल्यूम में वृद्धि करनी चाहिए, जबकि अन्य प्रकार के वॉल्यूम विस्तारक जिन्हें क्रिस्टलॉइड समाधान कहा जाता है अंतरालीय मात्रा और इंट्रासेल्युलर वॉल्यूम भी बढ़ाते हैं। चूँकि , इस अंतर से प्रभावकारिता में वास्तविक अंतर को लेकर अभी भी विवाद है,<ref name=gregory/> और कोलाइड्स के इस उपयोग से संबंधित अधिकांश शोध जोआचिम बोल्ड के कपटपूर्ण शोध पर आधारित है।<ref>{{Cite news|url=https://www.telegraph.co.uk/health/8360667/Millions-of-surgery-patients-at-risk-in-drug-research-fraud-scandal.html|title=ड्रग रिसर्च फ्रॉड स्कैंडल में लाखों सर्जरी के मरीज जोखिम में हैं|last=Blake|first=Heidi|date=3 March 2011|newspaper=The Telegraph|location=UK|archive-url=https://web.archive.org/web/20111104083124/http://www.telegraph.co.uk/health/8360667/Millions-of-surgery-patients-at-risk-in-drug-research-fraud-scandal.html|archive-date=4 November 2011|url-status=dead|access-date=4 November 2011}}</ref> एक और अंतर यह है कि क्रिस्टलोइड्स सामान्यतः कोलाइड्स की तुलना में बहुत सस्ते होते हैं।<ref name=gregory/>
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-{{refend}}
-{{Phase of matter}}
-{{Chemical solutions}}
-{{Authority control}}
 [[Category:कोलोइड्स| ]]
 [[Category:रासायनिक मिश्रण]]

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