การแบ งช นน ำ โดยใช อ ณหภ ม เป นเกณฑ

สารละลาย สารแขวนลอย คอลลอยด์

เมื่อ :

วันอังคาร, 14 เมษายน 2563

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

ตกตะกอน

การละลายของอนุภาค

ละลาย

ไม่ละลาย

การผ่านเยื่อเซลโลเฟน

อนุภาคผ่านเยื่อเซลโลเฟนได้

อนุภาคผ่านเยื่อเซลโลเฟนไม่ได้

การผ่านรูกระดาษกรอง

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/