الكيمياء الفيزيائيهالكيمياء

طرق تحضير الغرويات

في هذه المقالة، سنستكشف طرق تحضير الغرويات وهو يتطلب إجراء عمليات خاصة لتحقيق توزيع متجانس للجسيمات في الوسط والحفاظ على الاستقرار على المدى الطويل.

طرق تحضير الغرويات

 تعتبر الغرويات مخاليط غير متجانسة تتكون من جسيمات صلبة أو سائلة صغيرة مشتتة في وسط آخر، و  تتميز الجسيمات فيها بحجمها الصغير، حيث تتراوح بين 1 نانومتر و1000 نانومتر.

وبالتالي يطلق لفظ الغرويات أو النظام الغروى على الحالة التي تتكون من مادتين أحدهما منتشرة في المادة الأخري كوسط انتشار.

في هذه المقالة، سنستكشف طرق تحضير الغرويات وهو يتطلب إجراء عمليات خاصة لتحقيق توزيع متجانس للجسيمات في الوسط والحفاظ على الاستقرار على المدى الطويل.

سنستعرض عدة طرق شائعة لتحضير الغرويات، مع عرض أمثلة تطبيقية على كل طريقة تحضير لتوضيح كيفية استخدامها في المجالات المختلفة مثل الصناعة والطب والعلوم البيئية.

دعونا نبدأ رحلتنا في استكشاف طرق تحضير الغرويات وتنقسم إلى طريقتين وهما : طريقة الانتشار و طريقة التكثيف.

1- طريقةالانتشار:

طريقة الانتشار هي إحدى الطرق المستخدمة في تحضير الغرويات، وتهدف إلى توزيع الجسيمات بشكل متجانس في وسط متجانس آخر. تعتمد طريقة الانتشار على استخدام قوى التحرك والتشتت للجسيمات لتحقيق التوزيع المتجانس.

يتم فيها تفتيت الدقائق كبيرة الحجم إلى دقائق بحجم دقائق الغروي، ثم تضاف إلى وسط الانتشار مع التقليب.

مثال : عند تقليب النشا في الماء ثم التسخين يتكون غروي بطريقة الانتشار.

حيث يتم تفتيت دقائق النشا كبيرة الحجم إلى دقائق أصغر تنتشر في الماء (وسط الانتشار ).

هناك عدة طرق للانتشار تستخدم في تحضير الغرويات، ومن أهمها:

  1. الاستعانة بالتحريك الميكانيكي: تتضمن هذه الطريقة استخدام القوى الميكانيكية لتحريك وتشتيت الجسيمات في المذيب. يمكن أن يتم ذلك باستخدام أجهزة التحريك الميكانيكية مثل الخلاطات والمطاحن والخلاطات الحاملة للكرات. يعمل التحريك الميكانيكي على تجزئة الجسيمات الكبيرة وتشتيتها في المذيب بفعالية.
  2. التشتيت بواسطة الموجات فوق الصوتية: تعتمد هذه الطريقة على تعريض الجسيمات لموجات فوق الصوتية ذات التردد العالي وهي موجات لاتستطيع الأذن البشرية سماعها ولها طاقة ميكانيكية عالية . تعمل الموجات الصوتية على تكسير الجسيمات الكبيرة وتشتيتها في المذيب، مما يؤدي إلى توزيع متجانس للجسيمات.
  3.  الطريقة الكهربائية: تجرى هذه العملية في خلية تحليل كهربي حيث تكون مادة الكاثود من الفلز المراد إنتشاره والإلكتروليت عبارة عن محلول هيدروكسيد صوديوم , ويمرر تيار عالي الشدة فيتحرر الصوديوم عند الكاثود ويكون مملغم مع الفلز ويتفاعل الصوديوم في هذا المملغم مع الماء بسرعه في المحلول فينتشر الفلز في الحالة الغروية في المحلول الإلكتروليتي

تلك هي بعض الطرق المستخدمة في طريقة الانتشار لتحضير الغرويات.  تحقق طريقة الانتشار من توزيع الجسيمات بشكل متجانس والحفاظ على الاستقرار في المخلوط، مما يؤدي إلى الحصول على غرويات ذات جودة عالية وخواص محسنة.

2- طريقة التكثيف :

طريقة التكثيف هي إحدى الطرق المستخدمة في تحضير الغرويات، وتهدف إلى تجميع الجسيمات المتناثرة في وسط غروي.

يتم فيها تجميع الدقائق صغيرة الحجم إلى دقائق بحجم دقائق الغروي ، و ذلك عن طريق بعض العمليات مثل :

1- التحلل المائي: تستخدم عملية التحلل المائي لتحويل الجزيئات أو المركبات إلى دقائق أو جسيمات غروية. يتم ذلك عن طريق تعرض المركبات للماء أو المحاليل المائية بوجود عوامل كيميائية . ينتج عن هذه العملية تكوين دقائق الغروي.

2- الأكسدة و الاختزال: تستخدم عملية الأكسدة والاختزال لتحويل الجزيئات أو المركبات من حالة واحدة إلى أخرى وبالتالي تجميع الدقائق الصغيرة في دقائق غروية. يتم ذلك عن طريق تفاعلات كيميائية تتضمن فقدان أو اكتساب الإلكترونات.

مثال :  عند تفاعل محلول كبريتيد الهيدروجين مع غاز ثاني أكسيد الكبريت يتكون غروي بطريقة التكثيف ، لتجمع ذرات الكبريت في الماء بحجم دقائق الغرويات.وفقا للمعادلة الاتية:

2H2S (aq) + SO2 (g) →3 S (s) + 2H2O (l)

تستخدم طريقة التكثيف في تحضير الغرويات للحصول على جسيمات أكبر وتجمعات متجانسة. يتم تحسين خواص الغرويات بواسطة هذه العملية، ويتم تطبيقها في العديد من المجالات مثل الصناعة والطب والعلوم البيئية لتحقيق منتجات ذات جودة عالية وخواص محسنة.

تطبيقات الغرويات:

الغرويات لها تطبيقات متنوعة في مجالات مختلفة، وفيما يلي سنسلط الضوء على بعض تلك التطبيقات:

  1. الصناعة:

    • المستحضرات الغذائية: تستخدم الغرويات في صناعة المستحضرات الغذائية مثل الألبان المستحلبة والصلصات والعصائر لتحقيق استقرار وتوزيع متجانس للمكونات.
    • الطلاء والدهانات: تستخدم الغرويات في تحسين خواص الدهانات مثل اللزوجة والتغطية وتوزيع الصبغة.
    • صناعة المواد البلاستيكية: تستخدم الغرويات في تحسين خواص المواد البلاستيكية ومنحها متانة وصلابة أفضل.
  2. الطب:

    • توصيل الدواء: تستخدم الغرويات في تقنيات توصيل الدواء لتحسين امتصاص الدواء واستهدافه إلى المناطق المستهدفة في الجسم.
    • تصنيع الأدوية: يمكن استخدام الغرويات في تحضير الأدوية المصنعة وزيادة فعالية واستقرار الصيغ الدوائية.
      يمكن استخدام الغرويات في تحضير الأدوية المصنعة وزيادة فعالية واستقرار الصيغ الدوائية.
      يمكن استخدام الغرويات في تحضير الأدوية المصنعة وزيادة فعالية واستقرار الصيغ الدوائية.
  3. العلوم البيئية:

    • معالجة المياه: يمكن استخدام الغرويات في معالجة المياه لإزالة المواد الملوثة والشوائب وتحسين جودة المياه.
      يمكن استخدام الغرويات في معالجة المياه لإزالة المواد الملوثة والشوائب وتحسين جودة المياه.
      يمكن استخدام الغرويات في معالجة المياه لإزالة المواد الملوثة والشوائب وتحسين جودة المياه.
    • تقنيات التنقية البيئية: تستخدم الغرويات في تقنيات التنقية لاستخلاص المواد الثمينة أو النادرة أو إزالة الملوثات من البيئة.

هذه مجرد بعض التطبيقات المتنوعة للغرويات في مجالات مختلفة. يجدر بالذكر أن هناك تطبيقات أخرى كثيرة للغرويات والتي تستمر في التطور والاكتشاف. يعد فهم هذه التطبيقات مهمًا للتمتع بفوائد الغرويات واستخدامها بشكل مبتكر وفعال في مجالات مختلفة.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى