कोलाइड: Difference between revisions
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=== स्थिरीकरण === | === स्थिरीकरण === | ||
एक कोलाइडयन प्रणाली की स्थिरता समाधान में निलंबित शेष कणों द्वारा परिभाषित की जाती है और कणों के बीच अन्योन्यक्रिया बलों पर निर्भर करती है। इनमें इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन और वैन डेर वाल्स बल सम्मिलित हैं क्योंकि वे दोनों | एक कोलाइडयन प्रणाली की स्थिरता समाधान में निलंबित शेष कणों द्वारा परिभाषित की जाती है और कणों के बीच अन्योन्यक्रिया बलों पर निर्भर करती है। इनमें इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन और वैन डेर वाल्स बल सम्मिलित हैं क्योंकि वे दोनों प्रणाली की समग्र थर्मोडायनामिक मुक्त ऊर्जा में योगदान करते हैं।<ref name=":1">{{Cite book|last=Everett|first=D. H.|url=https://www.worldcat.org/oclc/232632488|title=कोलाइड विज्ञान के मूल सिद्धांत|date=1988|publisher=Royal Society of Chemistry|isbn=978-1-84755-020-0|location=London|oclc=232632488}}</ref> | ||
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। | ||
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* 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> | ||
दो तंत्रों का संयोजन भी संभव है (इलेक्ट्रोस्टेरिक स्थिरीकरण)। | |||
[[File:ComparisonStericStab-ShearThinningFluids2.png|thumb|स्टेरिक और जेल नेटवर्क स्थिरीकरण।|276x276px]] | [[File:ComparisonStericStab-ShearThinningFluids2.png|thumb|स्टेरिक और जेल नेटवर्क स्थिरीकरण।|276x276px]]जेल नेटवर्क स्थिरीकरण नामक विधि एकत्रीकरण और अवसादन दोनों के लिए स्थिर कोलाइड्स का उत्पादन करने के प्रमुख विधि का प्रतिनिधित्व करती है। विधि में कोलाइडयन निलंबन में एक बहुलक को जोड़ने में सम्मिलित होता है जो जेल नेटवर्क बनाने में सक्षम होता है। पॉलीमेरिक आव्यूह की कठोरता से कणों का जमना बाधित होता है, जहां कण फंस जाते हैं, <ref><रेफरी नाम = कोम्बा 2009 3717-3726>{{cite journal|last=Comba|first=Silvia|author2=Sethi|title=ज़ैंथन गम के कतरनी-पतले जैल का उपयोग करके लोहे के नैनोकणों के अत्यधिक केंद्रित निलंबन का स्थिरीकरण|journal=Water Research|date=August 2009|volume=43|issue=15|pages=3717–3726|doi=10.1016/j.watres.2009.05.046|pmid=19577785}}</रेफरी></ref> और लंबी बहुलक श्रृंखला बिखरे हुए कणों को स्टेरिक या इलेक्ट्रोस्टेरिक स्थिरीकरण प्रदान कर सकती है। ऐसे पदार्थों के उदाहरण ज़ैंथन गम और ग्वार गम हैं। | ||
=== अस्थिरता === | === अस्थिरता === | ||
अस्थिरता को विभिन्न | 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 | * 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 | *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। | ||
कम मात्रा अंश के अस्थिर कोलाइडल निलंबन क्लस्टर तरल निलंबन बनाते हैं, जिसमें कणों के अलग-अलग समूह तलछट माध्यम से अधिक घने होते हैं, या क्रीम यदि वे कम घने होते हैं। चूँकि | कम मात्रा अंश के अस्थिर कोलाइडल निलंबन क्लस्टर तरल निलंबन बनाते हैं, जिसमें कणों के अलग-अलग समूह तलछट माध्यम से अधिक घने होते हैं, या क्रीम यदि वे कम घने होते हैं। चूँकि उच्च मात्रा अंश के कोलाइडल निलंबन विस्कोलेस्टिक गुणों के साथ कोलाइडयन जैल बनाते हैं। विस्कोइलास्टिक कोलाइडियल जैल, जैसे बेंटोनाइट और टूथपेस्ट, कतरनी के नीचे तरल पदार्थ की तरह बहते हैं, किंतु जब कतरनी हटा दी जाती है तो उनका आकार बनाए रखता है। यही कारण है कि टूथपेस्ट ट्यूब से टूथपेस्ट को निचोड़ा जा सकता है, किंतु इसे लगाने के बाद टूथब्रश पर रहता है। | ||
=== निगरानी स्थिरता === | === निगरानी स्थिरता === | ||
[[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 | [[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। | 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" /> | ||
=== शेल्फ लाइफ भविष्यवाणी के लिए त्वरित तरीके === | === शेल्फ लाइफ भविष्यवाणी के लिए त्वरित तरीके === | ||
अस्थिरता की काइनेटिक प्रक्रिया | अस्थिरता की काइनेटिक प्रक्रिया अधिक लंबी हो सकती है (कुछ उत्पादों के लिए कई महीनों या वर्षों तक) और नए उत्पाद डिजाइन के लिए उचित विकास समय तक पहुंचने के लिए फॉर्म्युलेटर को और त्वरित विधि का उपयोग करने की आवश्यकता होती है। थर्मल विधियों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है और अस्थिरता में तेजी लाने के लिए तापमान में वृद्धि होती है (चरण विपरीत या रासायनिक गिरावट के महत्वपूर्ण तापमान के नीचे) तापमान न केवल श्यानता को प्रभावित करता है, चूँकि गैर-आयनिक सर्फेक्टेंट या अधिक सामान्यतः प्रणाली के अंदर अंतःक्रियात्मक बलों के स्थिति में इंटरफेशियल तनाव को भी प्रभावित करता है। उच्च तापमान पर फैलाव को एक उत्पाद के लिए वास्तविक जीवन स्थितियों को अनुकरण करने में सक्षम बनाता है (उदाहरण के लिए गर्मियों में एक कार में सनस्क्रीन क्रीम की ट्यूब) किंतु 200 गुना तक अस्थिरता प्रक्रियाओं को तेज करने के लिए भी कंपन सेंट्रीफ्यूगेशन और आंदोलन सहित यांत्रिक त्वरण का कभी-कभी उपयोग किया जाता है। वे उत्पाद को विभिन्न बलों के अधीन करते हैं जो कणों / बूंदों को एक दूसरे के विपरीत धकेलते हैं, इसलिए फिल्म जल निकासी में सहायता करते हैं। चूँकि कुछ इमल्शन सामान्य गुरुत्व में कभी नहीं जुड़ते हैं, जबकि वे कृत्रिम गुरुत्व के तहत होते हैं।<ref>{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=hDOS5OfL_pQC&pg=PA89|page=89|author= Salager, J-L |title=फार्मास्युटिकल इमल्शन और सस्पेंशन|editor1=Françoise Nielloud |editor2=Gilberte Marti-Mestres |year=2000|isbn=978-0-8247-0304-2|publisher=CRC press}}</ref> इसके अतिरिक्त सेंट्रीफ्यूगेशन और कंपन का उपयोग करते समय कणों की विभिन्न आबादी के पृथक्करण पर प्रकाश डाला गया है।<ref>{{cite journal|doi=10.1021/la802459u|title=गुरुत्वाकर्षण के तहत या एक सेंट्रीफ्यूज में द्रव जैसे या जेल जैसे निलंबन में आकार अलगाव|year=2008|last1=Snabre|first1=Patrick|last2=Pouligny|first2=Bernard|journal=Langmuir|volume=24|pages=13338–47|pmid=18986182|issue=23}}</ref> | ||
कंपन | == परमाणुओं के लिए एक मॉडल प्रणाली के रूप में == | ||
भौतिकी में कोलाइड्स परमाणुओं के लिए एक रौचक मॉडल प्रणाली है।<ref>{{cite journal|last=Manoharan| first=Vinothan N. |title=कोलाइडल पदार्थ: पैकिंग, ज्यामिति और एन्ट्रापी| journal=Science| volume=349| issue=6251 | pages=1253751| date=2015| doi=10.1126/science.1253751| pmid=26315444| s2cid=5727282 | url=https://dash.harvard.edu/bitstream/handle/1/30410808/Manoharan-Science-2015-postprint.pdf?sequence=1| doi-access=free}}</ref> माइक्रोमीटर-स्केल कोलाइडयन कण अधिक बड़े होते हैं जिन्हें कॉन्फोकल माइक्रोस्कोपी जैसी ऑप्टिकल तकनीकों द्वारा देखा जा सकता है। कई बल जो पदार्थ की संरचना और व्यवहार को नियंत्रित करते हैं, जैसे बहिष्कृत वॉल्यूम इंटरैक्शन या इलेक्ट्रोस्टैटिक बल, कोलाइडयन निलंबन की संरचना और व्यवहार को नियंत्रित करते हैं। उदाहरण के लिए, आदर्श गैसों को मॉडल करने के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीकों को वैज्ञानिक मॉडलिंग के लिए कठोर गोलाकार कोलाइडयन निलंबन के व्यवहार पर प्रयुक्त किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त कोलाइडयन निलंबन में चरण संक्रमण का वास्तविक समय में ऑप्टिकल तकनीकों का उपयोग करके अध्ययन किया जा सकता है,<ref name=greenfield2013shockwave>{{cite journal|last=Greenfield|first=Elad |author2=Nemirovsky, Jonathan |author3=El-Ganainy, Ramy |author4=Christodoulides, Demetri N |author5=Segev, Mordechai |title=सघन रूप से बिखरने वाले अपारदर्शी निलंबन में शॉकवेव आधारित अरैखिक ऑप्टिकल हेरफेर|journal=Optics Express|year=2013|volume=21|issue=20|pages=23785–23802|doi=10.1364/OE.21.023785 | pmid = 24104290 |bibcode = 2013OExpr..2123785G |url=https://stars.library.ucf.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=5052&context=facultybib2010 |doi-access=free }}</ref> और तरल पदार्थों में चरण संक्रमण के अनुरूप हैं। कई रौचक स्थितियों में कोलाइड निलंबन को नियंत्रित करने के लिए ऑप्टिकल तरलता का उपयोग किया जाता है।<ref name=greenfield2013shockwave /><ref name=greenfield2011light>{{cite journal|last=Greenfield|first=Elad |author2=Rotschild, Carmel |author3=Szameit, Alexander |author4=Nemirovsky, Jonathan |author5=El-Ganainy, Ramy |author6=Christodoulides, Demetrios N |author7=Saraf, Meirav |author8=Lifshitz, Efrat |author9=Segev, Mordechai |title=प्रकाश-प्रेरित स्व-सिंक्रनाइज़िंग प्रवाह पैटर्न|journal=New Journal of Physics|year=2011|volume=13|issue=5|page=053021|doi=10.1088/1367-2630/13/5/053021|bibcode = 2011NJPh...13e3021G |doi-access=free }}</ref> | |||
== | == क्रिस्टल == | ||
{{Main|कोलाइडल क्रिस्टल}} | |||
एक कोलाइडल क्रिस्टल कणों का एक उच्च क्रम (क्रिस्टल जाली) सरणी है जो बहुत लंबी दूरी (सामान्यतः कुछ मिलीमीटर से एक सेंटीमीटर के क्रम में) पर बन सकता है और जो उनके परमाणु या आणविक समकक्षों के अनुरूप दिखाई देता है।<ref>{{cite journal|author =Pieranski, P.|year =1983| title = कोलाइडल क्रिस्टल| journal= Contemporary Physics| volume= 24| pages =25–73|doi =10.1080/00107518308227471|bibcode = 1983ConPh..24...25P }}</ref> इस क्रमित घटना के उत्तम प्राकृतिक उदाहरणों में से एक मूल्यवान ओपल में पाया जा सकता है, जिसमें शुद्ध विकट के शानदार क्षेत्र: सिलिकॉन डाइऑक्साइड (या सिलिका, SiO<sub>2</sub>) के अनाकार कोलाइडल क्षेत्रों के क्लोज-पैक डोमेन से स्पेक्ट्रम रंग का परिणाम होता है।).<ref>{{cite journal|author = Sanders, J.V.|year =1964|title = ओपल की संरचना|journal = Nature |volume=204|page =1151|doi=10.1038/204990a0|last2 = Sanders|first2 = J. V.|last3 = Segnit|first3 = E. R.|s2cid =4191566|bibcode = 1964Natur.204..990J|issue=4962}}</ref><ref>{{cite journal|author = Darragh, P.J.|year =1976|journal = Scientific American|volume=234|issue =4|pages=84–95|display-authors=etal|doi=10.1038/scientificamerican0476-84|title=ओपल|bibcode=1976SciAm.234d..84D}}</ref> ये गोलाकार कण ऑस्ट्रेलिया और अन्य जगहों पर अत्यधिक रेशमी पूलों में अवक्षेपित होते हैं और जलस्थैतिक और गुरुत्वाकर्षण बलों के तहत अवसादन और संपीड़न (भौतिक) के वर्षों के बाद इन अत्यधिक क्रमबद्ध सरणियों का निर्माण करते हैं। सबमाइक्रोमेट्री गोलाकार कणों की आवधिक सरणी अंतरालीय दोष के समान सरणी प्रदान करती है: शून्य, जो दृश्य स्पेक्ट्रम प्रकाश तरंगों के लिए एक प्राकृतिक विवर्तन ग्रेटिंग के रूप में कार्य करती है, विशेष रूप से जब अंतरालीय रिक्ति ऑप्टिकल भौतिकी प्रकाश तरंग के समान परिमाण के समान क्रम की होती है।<ref>{{cite journal |last1=Luck |first1=Werner |last2=Klier |first2=Manfred |last3=Wesslau |first3=Hermann |title=मोनोडिस्पर्स प्लास्टिक लैटिस पर दृश्य प्रकाश के साथ ब्रैग प्रतिबिंबों पर। द्वितीय|journal=Berichte der Bunsengesellschaft für Physikalische Chemie |date= 1963 |volume=67 |issue=1 |pages=84–85 |doi=10.1002/bbpc.19630670114}}</ref><ref>{{cite journal|author1=Hiltner, P.A. |author2=Krieger, I.M.|year =1969|title = आदेशित निलंबन द्वारा प्रकाश का विवर्तन|journal=J. Phys. Chem.|volume=73|page=2306|doi = 10.1021/j100727a049|issue = 7}}</ref> | |||
इस प्रकार, यह कई वर्षों से ज्ञात है कि, कूलम्ब के नियम कूलॉम्बिक इंटरैक्शन के कारण, एक जलीय वातावरण में इलेक्ट्रिक आवेश मैक्रोमोलेक्यूल्स इंटरपार्टिकल पृथक्करण दूरी के साथ लंबी दूरी के क्रिस्टल जैसे सहसंबंध प्रदर्शित कर सकते हैं, जो अधिकांशतः अलग-अलग कण व्यास से बहुत अधिक होते हैं। प्रकृति में इन सभी स्थितियों में, एक ही शानदार इंद्रधनुषी (या रंगों का खेल) विवर्तन और दृश्य प्रकाश तरंगों के रचनात्मक हस्तक्षेप के लिए उत्तरदाई ठहराया जा सकता है जो क्रिस्टलीय ठोस पदार्थों में एक्स-रे के प्रकीर्णन के समान स्थिति में ब्रैग के नियम को संतुष्ट करते हैं। | |||
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 == | == 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 | 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। | ||
== पर्यावरण में == | == पर्यावरण में == | ||
कोलाइडल कण | कोलाइडल कण सतह के पानी (समुद्री पानी, झीलों, नदियों, ताजे जल निकायों) और दरार वाली चट्टानों में घूमने वाले भूमिगत<ref>{{Cite book | ||
|last = Frimmel|first = Fritz H. |author2=Frank von der Kammer |author3=Hans-Curt Flemming | |last = Frimmel|first = Fritz H. |author2=Frank von der Kammer |author3=Hans-Curt Flemming | ||
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|isbn = 978-3-540-71338-8|url = https://www.springer.com/earth+sciences/book/978-3-540-71338-8?detailsPage=toc}}</ref> | |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 | ||
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|author2=T. Missana |author3=A. Patelli |author4=V. Rigato | |author2=T. Missana |author3=A. Patelli |author4=V. Rigato | ||
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| doi = 10.1016/j.pce.2006.04.021|bibcode = 2007PCE....32..469A }}</ref> | | doi = 10.1016/j.pce.2006.04.021|bibcode = 2007PCE....32..469A }}</ref> (जैसे चूना पत्थर, बलुआ पत्थर, ग्रेनाइट)। रेडियोन्यूक्लाइड और भारी धातुएँ पानी में निलंबित कोलाइड्स पर आसानी से सोख लेते हैं। विभिन्न प्रकार के कोलाइड पहचाने जाते हैं: अकार्बनिक कोलाइड (जैसे मिट्टी के कण, सिलिकेट, लौह ऑक्सी-हाइड्रॉक्साइड), कार्बनिक कोलाइड (ह्यूमिक और फुल्विक पदार्थ)। जब भारी धातुएं या रेडियोन्यूक्लाइड अपने स्वयं के शुद्ध कोलाइड बनाते हैं, तो "ईजेनकोलॉइड" शब्द का उपयोग शुद्ध चरणों को नामित करने के लिए किया जाता है, अथार्त, शुद्ध Tc(OH)<sub>4</sub>, U(OH)<sub>4</sub>, or Am(OH)<sub>3</sub> नेवादा परमाणु परीक्षण स्थल पर प्लूटोनियम के लंबी दूरी के परिवहन के लिए कोलाइड्स पर संदेह किया गया है। वे कई वर्षों से विस्तृत अध्ययन का विषय रहे हैं | ||