• facebook
  • whatsapp
  • telegram

ద్రావణాలు

మన చుట్టూ ఉన్న పదార్థం శుద్ధమేనా
* దైనందిన జీవితంలో శుద్ధ పదార్థం అంటే కల్తీలేనిది అని అర్థం.
* వ్యాపారాత్మకంగా పాల నుంచి వెన్నను తీయడానికి; వైద్యశాలలో రక్త నమూనా, మూత్ర నమూనాలను పరీక్షించడానికి అపకేంద్ర యంత్రాలను వాడతారు.
* అపకేంద్ర యంత్రం భారయుత, తేలికపాటి కణాలను వేరు చేస్తుంది.
లాండ్రీ డ్రయ్యర్ ఒక తరహా అపకేంద్ర యంత్రం.
మన చుట్టూ ఉన్న పదార్థాలను రెండు రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు
     1. శుద్ధ పదార్థాలు
     2. మిశ్రమ పదార్థాలు
* సజాతీయ పదార్థాన్ని శుద్ధ పదార్థం అంటారు.
* పదార్థంలోని ఏ భాగాన్ని తీసుకున్నా నమూనాలోని సంఘటనంలో మార్పు ఉండదు.
ఉదా: శుద్ధ బంగారంలో సూక్ష్మ భాగం తీసుకున్నా దాని సంఘటనంలో మార్పు ఉండదు.

రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ రకాల అనుఘటకాల కలయిక వల్ల ఏర్పడిన దాన్ని 'మిశ్రమం' అంటారు.
* ఒక మిశ్రమంలోని పదార్థాలు భౌతిక కలయికగానే ఉంటాయి. రసాయన సంయోగంగా ఉండవు.
* మిశ్రమాలు ఎల్లప్పుడూ సజాతీయం కావు.
మిశ్రమాలు రెండు రకాలు
    i) సజాతీయ మిశ్రమం
    ii) విజాతీయ మిశ్రమం


సజాతీయ మిశ్రమం
 మిశ్రమంలో ఉండే అనుఘటకాలు ఏకరీతిగా విస్తరించి ఉంటే ఆ మిశ్రమాన్ని 'సజాతీయ మిశ్రమం' అంటారు. ఇవి కంటితో వేర్వేరుగా గుర్తించలేని విధంగా సంయోగం చెంది ఉంటాయి.
ఉదా: గాలి అనేక వాయువుల మిశ్రమం, నిమ్మరసం, ఉప్పు ద్రావణం.


విజాతీయ మిశ్రమం
* మిశ్రమంలో భిన్న స్థితుల్లో ఉండే పదార్థ భాగాలు కలిసినట్లయితే ఆ మిశ్రమాన్ని విజాతీయ మిశ్రమం అంటారు.
ఉదా: నూనె, నీరుల మిశ్రమం; నాఫ్తలీన్, నీరుల మిశ్రమం.


ద్రావణాలు (Solution)
* రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పదార్థాల సజాతీయ మిశ్రమాన్ని 'ద్రావణం' అంటారు.
* ద్రావణాలు ఘన, ద్రవ, వాయు రూపాల్లో ఉంటాయి.
* ద్రావణం అనేది ద్రావితం, ద్రావణి అనే అనుఘటకాల మిశ్రమం.
ద్రావణం = ద్రావితం + ద్రావణి
* ద్రావణంలో తక్కువ పరిమాణంలో ఉన్న పదార్థాన్ని 'ద్రావితం' , ఎక్కువ పరిమాణంలో ఉండి కరిగించుకునే పదార్థాన్ని 'ద్రావణి' అని అంటారు.
ఉదా: చక్కెర ద్రావణంలో చక్కెర ద్రావితం, నీరు ద్రావణి.
* టింక్చర్ అయోడిన్‌లో అయోడిన్ ద్రావితం, ఆల్కహాల్ ద్రావణి.
* శీతల పానీయాల్లో CO2 ద్రావితం, నీరు ద్రావణి.


ద్రావణాల ధర్మాలు
ద్రావణ గాఢత: నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒక సంతృప్త ద్రావణంలో కరిగి ఉన్న ద్రావితం పరిమాణాన్ని ఆ ఉష్ణోగ్రత వద్ద 'ద్రావణీయత' అంటారు.
* ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రావణంలో ఎంత ద్రావితం కరుగుతుందో, అంతే ద్రావితాన్ని కలిగి ఉన్న ద్రావణాన్ని 'సంతృప్త ద్రావణం' అంటారు.
* ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద సంతృప్త ద్రావణం ఏ మాత్రం ద్రావితాన్ని కూడా కరిగించుకోలేదు.
* ఒక ద్రావణంలో గరిష్ఠంగా కరిగే ద్రావిత పరిమాణం కంటే, తక్కువ ద్రావితం కరిగి ఉంటే ఆ ద్రావణాన్ని 'అసంతృప్త ద్రావణం' అంటారు.

ద్రావణీయత ఆధారపడి ఉండే అంశాలు
      i) ద్రావితం, ద్రావణిల స్వభావం
      ii) ఉష్ణోగ్రత
* ఒక ద్రావణిలో ద్రావిత పరిమాణం తక్కువగా ఉంటే 'విలీన ద్రావణం', ద్రావిత పరిమాణం ఎక్కువగా ఉంటే 'గాఢ ద్రావణం' అని అంటారు.
* నిర్దిష్ట ఘనపరిమాణం ఉన్న ద్రావణంలో కరిగి ఉన్న ద్రావితం ఘనపరిమాణాన్ని లేదా నిర్దిష్ట ఘన పరిమాణం ఉన్న ఒక ద్రావణం కరిగి ఉన్న ద్రావిత పరిమాణాన్ని ఆ 'ద్రావణ గాఢత' అంటారు.

ఉదా: 1) 200 గ్రా. నీటిలో 50 గ్రా. ఉప్పు కరిగి ఉంది. ఆ ద్రావణ ద్రవ్యరాశి శాతాన్ని కనుక్కోండి.
సాధన: ద్రావిత ద్రవ్యరాశి = 50 గ్రా.
ద్రావణి ద్రవ్యరాశి = 200 గ్రా.

ఉదా: 2) 80 మి.లీ. ద్రావణంలో 20 మి.లీ. చక్కెర కరిగి ఉంది. అయితే ఘనపరిమాణ శాతాన్ని కనుక్కోండి.

అవలంబనాలు, కాంజికాభ ద్రావణాలు:
* ఒక ద్రావణిలో కరగకుండా ఉండి, మన కంటితో చూడగలిగే పదార్థ కణాలను కలిగి ఉన్న ద్రావణాలను 'అవలంబనాలు' అంటారు. ఇవి విజాతీయ మిశ్రమాలు.
ఉదా: మట్టిని నీటితో కలిపినప్పుడు ఏర్పడే మిశ్రమం.
* కరగని ఘనప దార్థం, ద్రవ పదార్థం కలిసి ఉండే విజాతీయ మిశ్రమాలే అవలంబనాలు.
* మిశ్రమం ద్వారా కాంతిని ప్రసరింపజేసినప్పుడు కాంతి కణాలను సులభంగా పరిక్షేపణం చెందించే మిశ్రమాలను కొల్లాయిడ్‌లు లేదా కాంజికాభ ద్రావణాలు అంటారు. వీటి లక్షణాలు ద్రావణాలు, అవలంబనాలకు మధ్యస్తంగా ఉంటాయి.
ఉదా: పాలు, వెన్న, జున్ను, క్రీం, జెల్, షూ పాలిష్, మేఘం.

సాధారణంగా కొల్లాయిడ్ ద్రావణాలు విజాతీయ మిశ్రమాలు. ఇవి రెండు పావస్థలతో ఉంటాయి.
    i) విక్షేపణ ప్రావస్థ (Dispere phase)
   ii) విక్షేపణ యానకం (Dispersion medium)
* విక్షేపణ ప్రావస్థ అనేది కొల్లాయిడ్ యానకంలో తక్కువ నిష్పత్తిలో ఉంటుంది. ఇందులో కొల్లాయిడ్ కణాల పరిమాణం 1 nm - 100 nm వరకు ఉంటుంది.
* విక్షేపణ యానకం అనేది కొల్లాయిడ్ కణాలు విస్తరించి ఉన్న ఒక యానకం.
* రెండు ప్రావస్థలు ఘన, ద్రవ, వాయు రూపాల్లో ఏ రూపంలోనైనా ఉండవచ్చు.
* రెండు ప్రావస్థల భౌతిక స్థితిపై ఆధారపడి వివిధ రకాల కొల్లాయిడ్ ద్రావణాలు ఏర్పడతాయి.
* కొల్లాయిడ్ ద్రావణాలు దృశ్యకాంతిని పరిక్షేపణం చెందించడాన్ని 'టిండాల్ ప్రభావం' అంటారు. దీన్ని టిండాల్ కనక్కున్నారు.
* సూర్య కిరణాలు చెట్టు కొమ్మలు, ఆకుల మధ్య నుంచి ప్రసరించినప్పుడు, వంట గదిలో పొయ్యి నుంచి వచ్చే పొగలో సూర్యకాంతి పడినప్పుడు టిండాల్ ప్రభావాన్ని గమనించవచ్చు.
* జలుబు, దగ్గుకు వాడే 'సిరప్' ఒక అవలంబనం. 
* అవలంబనాలను వడపోత, తేర్చడం లాంటి ప్రక్రియ ద్వారా వేరు చేయవచ్చు.
* కొల్లాయిడ్‌లను వడపోత ద్వారా వేరుచేయలేం. వీటిని వేరు చేయడానికి అపకేంద్రిత విధానాన్ని ఉపయోగిస్తాం.


* మిశ్రమాలను వేరుచేయడం
    1) ఉత్పతనం ద్వారా మిశ్రమాలను వేరుచేయడం.
    2) బాష్పీభవనం ద్వారా మిశ్రమాలను వేరుచేయడం.
* క్రొమటోగ్రఫి అనేది ఒక ప్రయోగశాల ప్రక్రియ. దీని ద్వారా ఒక మిశ్రమంలో ఉన్న భిన్న అనుఘటకాలను వేరు చేయవచ్చు.
* సిరా రంగులోని అనుఘటకాలను వేరు చేయడానికి; మొక్కలు, పుష్పాల్లోని రంగు వర్ణకాలను వేరుచేయడానికి క్రొమటోగ్రఫిని ఉపయోగిస్తారు.
* వివిధ రకాల రసాయన సంయోగాలను కనుక్కోవడానికి క్రొమటోగ్రఫిని ఉపయోగిస్తారు.
* ఒక ద్రవం వేరొక ద్రవంలో పూర్తిగా కలిసిపోతే వాటిని 'మిశ్రణీయ ద్రవాలు' అంటారు.
ఉదా: ఆల్కహాల్ నీటిలో పూర్తిగా కరగడం
* ఒక ద్రవం మరొక ద్రవంలో కరగకుండా సులువుగా వేరుచేయగలిగే ద్రవాలను 'అమిశ్రణీయ ద్రవాలు' అంటారు.
ఉదా: నూనెలో నీరును కలపడం, డీజిల్‌తో నీటిని కలపడం
* రెండు మిశ్రణీయ ద్రవాలను వేరు చేయడానికి స్వేదన ప్రక్రియను ఉపయోగిస్తారు.
* రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ మిశ్రణీయ ద్రవాల బాష్పీభవన స్థానాల్లో వ్యత్యాసం 25º C కంటే తక్కువగా ఉండే ద్రవాలను వేరుచేయడానికి 'అంశిక స్వేదన ప్రక్రియ'ను ఉపయోగిస్తారు.
*  ఈ వ్యత్యాసం 250C కంటే ఎక్కువగా ఉన్నట్లయితే సాధారణ స్వేదన ప్రక్రియను ఉపయోగిస్తారు.


శుద్ధపదార్థాల రకాలు:
* ఏ పదార్థాల అనుఘటకాలను భౌతిక ప్రక్రియలో వేరుచేయలేమో వాటిని 'శుద్ధ పదార్థాలు' అంటారు.
శుద్ధ పదార్థాలు రెండు రకాలు. అవి:
   1) సంయోగ పదార్థాలు
   2) మూలకాలు


సంయోగ పదార్థాలు:
* రసాయనచర్యలో ఏదైనా పదార్థం రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పదార్థాలుగా విడిపోతే, దాన్ని సంయోగ పదార్థం అంటారు.
* సంయోగ పదార్థ ధర్మాలు దాని అనుఘటక మూలకాల ధర్మాలకు భిన్నంగా ఉంటాయి. కానీ మిశ్రమం దాని అనుఘటక పదార్థాల ధర్మాలను ప్రదర్శిస్తుంది.


మూలకాలు:
* రసాయన చర్యల ద్వారా చిన్న చిన్న కణాలుగా విడగొట్టలేని పదార్థాన్ని 'మూలకుం' అంటారు.
* మూలకాలను లోహాలు, అలోహాలు, అర్థ లోహాలుగా విభజిస్తారు.
* 1669లో జర్మన్‌కు చెందిన 'హెన్నింగ్ బ్రాడ్' మూత్రాన్ని మరిగించి భాస్వరం (ఫాస్ఫరస్) కనుక్కునే ప్రయత్నం చేశారు.

* 'మూలకం' అనే పదాన్ని మొదట రాబర్ట్ బాయిల్ ఉపయోగించారు.
* మూలకాన్ని నిర్వచించినవారు లెవోయిజర్.
* మూలకం అనేది పదార్థం మూలరూపం. ఇది రసాయన చర్యల్లో మరికొన్ని కణాలుగా విడిపోదని లెవోయిజర్ నిర్వచించారు.
* సర్ హంప్రి దవే సోడియం, బోరాన్, క్లోరిన్, మెగ్నీషియంలను కనుక్కున్నారు.
* 50 మి.లీ. పొటాషియం క్లోరైడ్ ద్రావణంలో 2.5 గ్రాములు పొటాషియం క్లోరైడ్ ఉంటే దాని ఘనపరిమాణ శాతాన్ని కనుక్కోండి.

 
 

కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణాలు
ద్రావణంలోని ద్రావిత కణాల పరిమాణం ఆధారంగా ద్రావణాలను మూడు రకాలుగా వర్గీకరిస్తారు. అవి:
1. నిజద్రావణాలు (True solutions)
2. కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణాలు  (Colloidal solutions) 
3. అవలంబనాలు  (Suspensions) 


నిజద్రావణాలు
ద్రావితం కణ పరిమాణం 1 నానోమీటర్‌ (1 nm)  లేదా అంతకంటే తక్కువ ఉంటే ఆ  ద్రావణాలను ‘నిజద్రావణాలు’ అంటారు. ఇవి సజాతీయ ద్రావణాలు. వీటిలోని ద్రావిత కణాలు కనిపించవు.
ఉదా: చక్కెర ద్రావణం, ఉప్పు నీరు, ఆమ్ల, క్షారాల ద్రావణాలు మొదలైనవి.
* చక్కెర ద్రావణం - ద్రావితం : చక్కెర,  ద్రావణి : నీరు
* ఆమ్ల ద్రావణం - ద్రావితం : ఆమ్లం,   ద్రావణి : నీరు


కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణాలు
* ద్రావిత కణాల పరిమాణం 1 nm నుంచి 1000 nm వరకు ఉంటే, వాటిని ‘కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణాలు’ అంటారు.
* కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణం ద్విగుణాత్మక విజాతీయ వ్యవస్థ. దీనిలో రెండు ప్రావస్థలు ఉంటాయి. అవి:
i) విక్షిప్త ప్రావస్థ     ii) విక్షేపణ యానకం
* నిజ ద్రావణంలోని ద్రావితం, కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణంలోని విక్షిప్త ప్రావస్థను పోలి ఉంటుంది. నిజ ద్రావణంలోని ద్రావణి, కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణంలోని విక్షేపణ యానకం ఒకేలా ఉంటాయి.
  విక్షిప్త ప్రావస్థ + విక్షేపణ యానకం = కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణం
* కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణంలో కణాలుగా విక్షిప్తం చెందే పదార్థమే విక్షిప్త ప్రావస్థ. ఈ కణాలను విక్షేపణం చేసుకున్న అవిచ్ఛిన్న యానకమే విక్షేపణ యానకం.
ఉదా: స్టార్చ్‌ కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణంలో స్టార్చ్‌ విక్షిప్త ప్రావస్థ, నీరు విక్షేపణ యానకం.
* పొగలో కార్బన్‌ కణాలు విక్షిప్త ప్రావస్థ, గాలి విక్షేపణ యానకం.


అవలంబనాలు
ద్రావిత కణాల పరిమాణం 1000 nm కంటే ఎక్కువ ఉంటే, ఆ ద్రావణాలను ‘అవలంబనాలు’ అంటారు.
ఉదా: అన్ని రకాల అవక్షేపాలు, మురుగునీరు మొదలైనవి.

 

కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణాలకు ఉదాహరణలు
మేఘం: విక్షిప్త ప్రావస్థ - నీటి బిందువులు (ద్రవం)
      విక్షేపణ యానకం - గాలి (వాయువు)
పాలు: విక్షిప్త ప్రావస్థ - ద్రవ కొవ్వు (ద్రవం)
     విక్షేపణ యానకం - నీరు (ద్రవం)
పొగ: విక్షిప్త ప్రావస్థ - కార్బన్‌ కణాలు (ఘనపదార్థం)
    విక్షేపణ యానకం - గాలి (వాయువు)
రక్తం: విక్షిప్త ప్రావస్థ - ఆల్బుమినాయిడ్‌ (ఘనపదార్థం)
    విక్షేపణ యానకం - నీరు లేదా ప్లాస్మా (ద్రవం)
స్టార్చ్‌ ద్రావణం: విక్షిప్త ప్రావస్థ - స్టార్చ్‌ కణాలు (ఘనపదార్థం)
        విక్షేపణ యానకం - నీరు (ద్రవం)
గోల్డ్‌సాల్‌: విక్షిప్త ప్రావస్థ - గోల్డ్‌ కణాలు (ఘనపదార్థం)
        విక్షేపణ యానకం - నీరు (ద్రవం)

 

కొల్లాయిడ్‌ల వర్గీకరణ
I. విక్షిప్త ప్రావస్థ, విక్షేపణ యానకాల భౌతిక స్థితుల ఆధారంగా:
* విక్షిప్త ప్రావస్థ, విక్షేపణ యానకాలు, ఘన, ద్రవ, వాయు పదార్థాలను అనుసరించి కొల్లాయిడ్‌లను ఎనిమిది రకాలుగా వర్గీకరిస్తారు.
* ఒక వాయువు మరొక వాయువుతో సజాతీయ మిశ్రమాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. కాబట్టి ఇది కొల్లాయిడ్‌ వ్యవస్థ కిందికి రాదు.
* వివిధ రకాల కొల్లాయిడ్లలో సోల్, జెల్, ఎమల్షన్‌లు అతి సాధారణమైనవి.
* విక్షేపణ యానకం నీరు అయితే సోల్‌ను ‘ఆక్వాసోల్‌’ లేదా ‘హైడ్రోసోల్‌’ అంటారు.
* విక్షేపణ యానకం ఆల్కహాల్‌ అయితే సోల్‌ను ‘ఆల్కాసోల్‌’ అంటారు.

 

II. విక్షిప్త ప్రావస్థ, విక్షేపణ యానకాల మధ్య ఉండే ఆకర్షణ (ఆపేక్ష) ఆధారంగా:
* విక్షిప్త ప్రావస్థ, విక్షేపణ యానకాల మధ్య ఉండే ఆకర్షణ ఆధారంగా కొల్లాయిడ్‌లు రెండు రకాలు. అవి:
* ద్రవప్రియ కొల్లాయిడ్‌లు (లయోఫిలిక్‌ కొల్లాయిడ్‌లు)
* ద్రవవిరోధి కొల్లాయిడ్‌లు (లయోఫోబిక్‌ కొల్లాయిడ్‌లు)

 

లయోఫిలిక్‌ కొల్లాయిడ్‌లు: ‘లయో’ అంటే ‘ద్రావణి’, ‘ఫిలిక్‌’ అంటే ‘ప్రియ’ అని అర్థం.
* విక్షిప్త ప్రావస్థకు, విక్షేపణ యానకానికి మధ్య ఎక్కువ సాన్నిహిత్యం (ఆపేక్ష) ఉన్న కొల్లాయిడ్‌లను ‘లయోఫిలిక్‌ కొల్లాయిడ్‌లు’ అంటారు.
* యానకం నీరు అయితే వాటిని హైడ్రోఫిలిక్‌ కొల్లాయిడ్‌లు అంటారు.
* విక్షిప్త ప్రావస్థను విక్షేపణ యానకానికి కలిపి ఈ కొల్లాయిడ్‌లను తయారు చేయొచ్చు.
ఉదా: స్టార్చ్‌ ద్రావణం, జిగురు, జిలాటిన్‌ మొదలైనవి.
* ద్రవప్రియ కొల్లాయిడ్‌ యానకాన్ని కోల్పోయి కొల్లాయిడ్‌ స్థితిని పోగొట్టుకుంటే, దానికి తిరిగి తగిన యానకాన్ని కలిపి కొల్లాయిడ్‌ను పొందొచ్చు. అందుకే వీటిని ‘ఉత్క్రమణీయ కొల్లాయిడ్‌లు’ అంటారు. వీటికి స్థిరత్వం ఎక్కువ. ఇవి సులభంగా స్కందనం (అవక్షేపణం) చెందలేవు.

 

లయోఫోబిక్‌ కొల్లాయిడ్‌లు: ‘లయో’ అంటే ‘ద్రావణి’, ‘ఫోబిక్‌’ అంటే ‘విరోధి’ అని అర్థం. 
* విక్షిప్త ప్రావస్థకు, విక్షేపణ యానకానికి మధ్య తక్కువ సాన్నిహిత్యం ఉన్న కొల్లాయిడ్‌లను ‘లయోఫోబిక్‌ కొల్లాయిడ్‌లు’ అంటారు.
* నీరు యానకంగా ఉండే వాటిని హైడ్రోఫోబిక్‌ కొల్లాయిడ్‌లు అంటారు.
* విక్షిప్త ప్రావస్థను విక్షేపణ యానకానికి కలిపి ఈ కొల్లాయిడ్‌లను తయారు చేయలేం. కొన్ని ప్రత్యేక పద్ధతుల్లో మాత్రమే తయారు చేయొచ్చు.
ఉదా: లోహ కొల్లాయిడ్‌లు, లోహఆక్సైడ్‌ కొల్లాయిడ్‌లు, లోహ సల్ఫైడ్‌ కొల్లాయిడ్‌లు మొదలైనవి.
* ద్రవవిరోధి కొల్లాయిడ్‌ యానకాన్ని కోల్పోయి కొల్లాయిడ్‌ స్థితిని పొగొట్టుకుంటే, దానికి తగిన యానకాన్ని కలిపి కొల్లాయిడ్‌ను తిరిగి పొందలేం. అందుకే వీటిని ‘అనుత్క్రమణీయ కొల్లాయిడ్‌లు’ అంటారు. వీటికి స్థిరత్వం తక్కువ. ఇవి సులభంగా స్కందనం చెందుతాయి.

 

నిజద్రావణాలు, కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణాలు, అవలంబనాలకు మధ్య ఉన్న భేదాలు

ధర్మం నిజ
ద్రావణాలు
కొల్లాయిడ్‌
ద్రావణాలు
అవలంబనాలు
కణ పరిమాణం  < 1 nm 1 nm - 1000 nm > 1000 nm
స్వభావం సజాతీయం విజాతీయం విజాతీయం
దృగ్గోచరత ద్రావిత కణాలు కనిపించవు ద్రావిత కణాలు 
కనిపించవు
కంటిచూపునకు
ద్రావిత కణాలు కనిపిస్తాయి.
ఫిల్టర్‌ పేపర్‌ ద్వారా ప్రవహించడం ద్రావిత కణాలు ఫిల్టర్‌ పేపర్‌ ద్వారా కాబట్టి వడపోత సాధ్యంకాదు. ద్రావిత కణాలు ఫిల్టర్‌ పేపర్‌ ద్వారా నెమ్మదిగా 
ప్రవహిస్తాయి.
ద్రావితకణాలు ఫిల్టర్‌ పేపర్‌ ద్వారా ప్రవహించవు. 
కాబట్టి వడపోత 
సాధ్యమవుతుంది.
కాంతిపరిక్షేపణం కాంతిపరిక్షేపణం జరగదు.టిండాల్‌ ప్రభావాన్ని చూపవు. కొల్లాయిడ్‌ కణాలు కాంతిని పరిక్షేపిస్తాయి. పరిక్షిప్త కాంతి కనిపిస్తుంది. దీన్నే టిండాల్‌ ప్రభావం అంటారు. టిండాల్‌ ప్రభావాన్ని 
ప్రదర్శించవు.

 

విక్షిప్త 
ప్రావస్థ (పదార్థం)
 విక్షేపణ 
యానకం (పదార్థం)
కొల్లాయిడ్‌ రకం ఉదాహరణలు
ఘన ఘన ఘనసోల్‌ కొన్ని మిశ్రమ లోహాలు, రత్నాలు
ఘన ద్రవ సోల్‌ పెయింట్, ఇంక్, రక్తం
ఘన వాయు ఏరోసోల్‌ పొగ, గాలిలో ధూళి
ద్రవ ఘన జెల్‌ జెల్లీ, జున్ను, గడ్డ పెరుగు
ద్రవ ద్రవ ఎమల్షన్‌ పాలు, తలకు రాసుకునే క్రీమ్‌
ద్రవ వాయు ఏరోసోల్‌ మేఘం, పొగమంచు
వాయు ఘన ఘనసోల్‌ ప్యూమిస్‌ రాళ్లు, ఫోమ్‌ రబ్బరు
వాయు ద్రవ నురుగు (ఫోమ్‌) మదించిన క్రీమ్, సబ్బు నురగ

 

కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణాల  ధర్మాలు
* కొల్లాయిడ్‌ కణాలు సాధారణ ఫిల్టర్‌ కాగితం ద్వారా విసరణం చెందుతాయి. కానీ పార్చ్‌మెంట్‌ కాగితంలోని పొరల ద్వారా విసరణం చెందవు.


టిండాల్‌ ప్రభావం: నిజద్రావణాన్ని చీకటిలో ఉంచి దాని గుండా కాంతిని ప్రసరింపజేస్తే, కాంతి ప్రసరించిన దిశలో  ద్రావణం నిర్మలంగా, కాంతి దిశకు లంబదిశలో  చూస్తే చీకటిగా కనిపిస్తుంది.
* కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణం గుండా కాంతిని ప్రసరింపజేసి, కాంతిదిశకు లంబదిశలో పరిశీలిస్తే ఒక కాంతిమంతమైన పుంజం కనిపిస్తుంది. దీన్నే ‘టిండాల్‌ ప్రభావం’ అంటారు. ఈ ప్రకాశవంతమైన మార్గాన్ని సూక్ష్మదర్శిని సాయంతో చూడొచ్చు.
* కొల్లాయిడ్‌ కణాలు కాంతిని అన్ని దిశల్లో పరిక్షేపణం చేయడం వల్ల టిండాల్‌ ప్రభావం చోటుచేసుకుంటుంది.
ఉదాహరణలు:
* చీకటిగదిలో చిన్న రంధ్రం ద్వారా కాంతి ప్రసరించినప్పుడు గాలిలోని ధూళికణాలు కనిపిస్తాయి. కాంతిని పరిక్షేపించడం వల్లే ఈ కణాలు మనకు కనిపిస్తాయి.
* సినిమాహాల్‌లో ప్రొజెక్టర్‌ నుంచి వెలువడే కాంతి గాలిలోని ధూళి, పొగ కణాల ద్వారా పరిక్షపణం చెందడం వల్ల టిండాల్‌ ప్రభావాన్ని గమనించవచ్చు.


బ్రౌనియన్‌ చలనం: అతి సూక్ష్మదర్శిని సాయంతో కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణాలను చూస్తే ఈ కణాలు నిరంతరం క్రమరహితంగా (అస్తవ్యస్తం) చలిస్తాయి. ఈ చలనాన్ని రాబర్డ్‌ బ్రౌన్‌ అనే వృక్ష శాస్త్రవేత్త కనుక్కున్నారు. కాబట్టి ఈ చలనానికి ‘బ్రౌనియన్‌ చలనం’ అని పేరు.
* ఈ చలనం కొల్లాయిడ్‌ కణాల పరిమాణం, ద్రావణ స్నిగ్ధతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కొల్లాయిడ్‌ కణాల పరిమాణం, ద్రావణ స్నిగ్ధత పెరిగితే ఈ చలనం వేగం తగ్గుతుంది. 
* బ్రౌనియన్‌ చలనానికి గిలకరించే స్వభావం ఉంటుంది. అందుకే కొల్లాయిడ్‌ కణాలు పాత్ర అడుగు భాగానికి చేరవు. దాంతో కొల్లయిడ్‌ ద్రావణానికి స్థిరత్వం ఏర్పడుతుంది.


కొల్లాయిడ్‌ కణాల విద్యుదావేశం:
* ఈ కణాలకు విద్యుదావేశం ఉంటుంది. ఒక కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణంలోని అన్ని కొల్లాయిడ్‌ కణాలకు ఒకే రకమైన ఆవేశం ఉంటుంది.


ధనావేశ సోల్‌లు:  ఇవి ఆర్ధ్రలోహ ఆక్సైడ్‌ సోల్‌లు
ఉదా: ఆర్ధ్ర అల్యూమినియం ఆక్సైడ్‌
* క్షార గుణం ఉన్న రంజన పదార్థాలు
* హిమోగ్లోబిన్‌


రుణావేశ సోల్‌లు: ఇవి లోహ సోల్‌లు
ఉదా: గోల్డ్‌ సోల్, సిల్వర్‌ సోల్‌
* ఆమ్లం గుణం ఉన్న రంజన పదార్థాలు
* స్టార్చ్, జిలాటిన్, బంకమట్టి సోల్‌లు


సహచరిత కొల్లాయిడ్‌లు (మిసెల్‌లు)
* భార కొవ్వు ఆమ్లాల (పొడవైన గొలుసులు ఉన్న కార్బాక్సిలిక్‌ ఆమ్లాలు) సోడియం లేదా పొటాషియం లవణాన్ని సబ్బు అంటారు.
సబ్బు: RCOONa+ 
ఉదా: C17H35COONa+ (సోడియం స్టియరేట్‌)
* C17H35COO− అయాన్‌లో ఒక చివర పొడవైన ఆల్కైల్‌ గ్రూప్‌ (జల విరోధి గ్రూప్‌ లేదా హైడ్రోఫోబిక్‌ గ్రూప్‌ లేదా తోక భాగం), రెండో చివర కార్బాక్సిలిక్‌ గ్రూప్‌ (జలప్రియ గ్రూప్‌ లేదా హైడ్రోఫిలిక్‌ గ్రూప్‌ లేదా తల భాగం) ఉంటాయి.


స్టియరేట్‌ అయాన్‌ (C17H35COO):

* ఈ సబ్బు ద్రావణాలు అల్ప గాఢతల వద్ద సాధారణ బలమైన విద్యుద్విశ్లేష్యకాలుగా ప్రవర్తిస్తాయి. అయితే అత్యధిక గాఢతల వద్ద ఈ ద్రావణాలు కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణాలుగా ప్రవర్తిస్తాయి. 100 కంటే ఎక్కువ అణువులు ఒకదానితో ఒకటి కలిసి సముచ్ఛయం చెంది ఏర్పడిన కణాలనే ‘సహచరిత కొల్లాయిడ్‌లు’ లేదా ‘మిసెల్‌’లు అంటారు.


* అత్యధిక గాఢతల వద్ద స్టియరేట్‌ అయాన్‌లు ఒకదానితో మరొకటి సహచరితం చెంది గోళాకార స్టియరేట్‌ మిసెల్‌ను ఏర్పరుస్తాయి. వీటిలో హైడ్రోఫోబిక్‌ గొలుసులు గోళం కేంద్రకం వైపు చొచ్చుకొని ఉంటాయి. హైడ్రోఫిలిక్‌ గ్రూప్‌లు (COO)  గోళం ఉపరితలంపై బయటవైపు చోటుచేసుకొని ఉంటుంది.


ఎమల్షన్‌లు  (Emulsions) 
* విక్షిప్త ప్రావస్థ, విక్షేపణ యానకం రెండూ ద్రవస్థితిలో ఉండే కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణాన్ని ‘ఎమల్షన్‌’ అంటారు.
* ఎమల్షన్‌ను రెండు రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు. అవి;
నీటిలో తైలం  (Oil in Water) 
తైలంలో నీరు (Water in Oil) 


నీటిలో తైలం రకం ఎమల్షన్‌: వీటిలో విక్షిప్త ప్రావస్థ తైలం, విక్షేపణ యానకం నీరు.  ఉదా: పాలు
* పాలలో ద్రవస్థితిలోని కొవ్వు, నీటిలో విక్షేపణం చెంది ఉంటుంది.


తైలంలో నీటి రకం ఎమల్షన్‌: వీటిలో విక్షిప్త ప్రావస్థ నీరు, విక్షేపణ యానకం తైలం.
ఉదా: కాడ్‌ లివర్‌ ఆయిల్, కోల్డ్‌క్రీమ్‌ మొదలైనవి.

 

ఎమల్సీకరణ కారకం: సాధారణంగా ఎమల్షన్‌లు అస్థిరమైనవి. ఎమల్షన్‌ను కొంతకాలం నిల్వ ఉంచితే వాటిలోని ఘటకాలైన తైలం, నీరు రెండు పొరలుగా వేరుపడతాయి. కాబట్టి ఎమల్షన్‌ను స్థిరంగా ఉంచేందుకు వేరే పదార్థాన్ని ఎమల్షన్‌కు కలుపుతారు. ఈ పదార్థాన్నే ‘ఎమల్సీకరణ కారకం’ (ఎమల్సిఫయర్‌) అని అంటారు.
ఉదాహరణలు: సబ్బు, గుడ్డు, ఆల్బుమిన్, కేసిన్, గ్రాఫైట్‌ చూర్ణం మొదలైనవి.
* ఎమల్సీకరణ కారకం తైలం, నీటి తలాల మధ్య ఉన్న తలతన్యతను తగ్గించి స్థిరమైన ఎమల్షన్‌ను ఏర్పరచడానికి ఉపయోగపడుతుంది.

 

సబ్బుతో మురికిని తొలగించే ప్రక్రియ:
* దుస్తులను నీటితో తడిపిప్పుడు వాటిపై ఉండే మురికి (గ్రీజు) నీటిలో కలవదు. సబ్బును (సోడియం స్టియరేట్‌) నీటిలో కలిపితే సోడియం అయాన్‌లను (Na+),  స్టియరేట్‌ C17H35COO అయాన్‌లను ఇస్తుంది.
* స్టియరేట్‌ అయాన్‌లో హైడ్రోఫోబిక్‌ చివర (C17H35) అనే ‘తోక భాగం’,  హైడ్రోఫిలిక్‌ చివర COO అనే ‘తల భాగం’ ఉంటాయి. తోక భాగం తనలో మురికిని కరిగించుకొని మిసెల్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. తలభాగం నీటిలో కరిగి దుస్తులపై ఉన్న మురికిని తొలగిస్తుంది. ఇలా సబ్బు ‘నీరు - మురికి’ ఎమల్షన్‌కు ఎమల్సీకరణ కారకంగా పనిచేసి దుస్తులపైౖ మురికిని తొలగిస్తుంది.


జెల్‌ (Gel) 
* విక్షిప్త ప్రావస్థ ద్రవస్థితిలో, విక్షేపణ యానకం ఘనస్థితిలో ఉండే కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణాన్ని జెల్‌ అంటారు.
ఉదా: జెల్లీ, జున్ను, జామ్, బూట్‌పాలిష్, జిలాటిన్, సిలికాజెల్‌ మొదలైనవి.
* జెల్‌ను రెండు రకాలుగా విభజించవచ్చు. అవి; స్థితిస్థాపకత ఉన్న జెల్‌ (ఉత్క్రమణీయ జెల్‌), స్థితిస్థాపకత లేని జెల్‌ (అనుత్క్రమణీయ జెల్‌)
* జెల్‌ను తయారుచేసే ప్రక్రియను ‘జెలేషన్‌’ అంటారు. 


స్థితిస్థాపకత ఉన్న జెల్‌: జిలాటిన్‌ ఈ రకానికి చెందింది. నీటిలో జిలాటిన్‌ కలిపితే జెల్‌ ఏర్పడుతుంది. దీన్ని నిర్జలీకరణం చేస్తే ఘన పదార్థం లభిస్తుంది. ఈ ఘన పదార్థానికి నీటిని కలిపితే తిరిగి జెల్‌ ఏర్పడుతుంది. కాబట్టి వీటిని ఉత్క్రమణీయ జెల్‌లు అంటారు. ఇవి లయోఫోబిక్‌ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
స్థితిస్థాపకత లేని జెల్‌: సిలికాజెల్, అల్యూమినా ఈ రకానికి చెందినవి. అనార్ధ్ర ఘన పదార్థానికి నీటిని కలిపి ఈ రకం జెల్‌ తయారుచేయొచ్చు. దీన్ని నిర్జలీకరణం చేస్తే ఆమ్లత్వాన్ని కోల్పోయి గాజులా మారుతుంది.
* దీనికి నీటిని కలపడం వల్ల తిరిగి జెల్‌ ఏర్పడదు. కాబట్టి వీటిని అనుత్క్రమణీయ జెల్స్‌ అంటారు. ఇవి లయోఫిలిక్‌ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.


లక్షణాలు: 
ఉబ్బడం: జెల్‌ను నీటితో కలిపితే అది నీటిని శోషించుకొని, వ్యాకోచిస్తుంది. (ఘనపరిమాణం పెరుగుతుంది.) దీన్నే ఉబ్బడం లేదా అంతః శోషణం అంటారు.
సినెరిసిస్‌: జెల్‌ను ఎక్కువ రోజులు నిల్వ ఉంచితే, అది ద్రావణిని కోల్పోయి కుంచించుకుపోతుంది. ఈ ప్రక్రియను ‘సినెరిసిస్‌’ అంటారు. ఇది ఉబ్బడానికి విరుద్ధమైన ప్రక్రియ.
థిక్సోట్రోపి: రెండు పదార్థాలను కలిపినప్పుడు సోల్‌గా ఏర్పడి, అలాగే ఉంచితే జెల్‌గా మారుతుంది. ఈ ప్రక్రియనే ‘థిక్సోట్రోపి’ అంటారు.

 

గోల్డ్‌ సంఖ్య (పరిరక్షణ కొల్లాయిడ్‌లు)
* ద్రవప్రియ కొల్లాయిడ్‌లకు ద్రవ విరోధి కొల్లాయిడ్‌ల కంటే స్థిరత్వం ఎక్కువ. ద్రవవిరోధ కొల్లాయిడ్‌లకు విద్యుత్‌ విశ్లేష్యకాలను (ఎలక్ట్రోలైట్‌) కలిపినప్పుడు ఇవి అవక్షేపణం చెందుతాయి. కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణాలు అవక్షేపణం చెంది గడ్డకట్టడాన్ని ‘స్కందనం’ అంటారు.
* ద్రవవిరోధి కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణానికి కొద్దిగా ద్రవప్రియ కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణం కలపడం వల్ల దానికి స్థిరత్వం వస్తుంది. ద్రవవిరోధి కొల్లాయిడ్‌ చుట్టూ ద్రవప్రియ కొల్లాయిడ్‌ రక్షణ వలయంగా ఏర్పడి, ద్రవవిరోధి కొల్లాయిడ్‌ స్కందనం చెందడాన్ని నివారిస్తుంది. కాబట్టి ద్రవప్రియ కొల్లాయిడ్‌లను ‘పరిరక్షణ కొల్లాయిడ్‌లు’ అంటారు.
* ద్రవప్రియ కొల్లాయిడ్‌ల పరిరక్షణ సామర్థ్యాన్ని పరిమాణాత్మకంగా వివరించేందుకు ‘జిగ్మాండీ’ అనే శాస్త్రవేత్త ‘గోల్డ్‌ సంఖ్య’ను ప్రవేశపెట్టారు.
* 10 మి.లీ. ప్రమాణ గోల్డ్‌ సోల్‌కు 1 మి.లీ. 10% సోడియం క్లోరైడ్‌ ద్రావణాన్ని చేరిస్తే స్కందనం ఏర్పడుతుంది. దీన్ని నివారించడానికి కలపాల్సిన ద్రవప్రియ కొల్లాయిడ్‌ కనీస ద్రవ్యరాశిని (మి.గ్రా.లలో) తెలిపే సంఖ్యను ‘గోల్డ్‌ సంఖ్య’ అంటారు.
* గోల్డ్‌ సంఖ్య పరిమాణం పెరిగే కొద్దీ, దాని పరిరక్షణ సామర్థ్యం తగ్గుతుంది.


పరిరక్షణ కొల్లాయిడ్‌    గోల్డ్‌ సంఖ్య
జిలాటిన్‌                       0.005 - 0.01
హిమోగ్లోబిన్‌                  0.03 - 0.07
గుడ్డు ఆల్బుమిన్‌          0.15 - 0.25
బంగాళదుంప స్టార్చ్‌    20 - 25
కేసినేట్‌                      0.01 - 0.02

 

కొల్లాయిడ్‌ల అనువర్తనాలు
* ఔషధాలు: చాలా ఔషధాలు కొల్లాయిడ్‌ స్వభావంలో ఉంటాయి. వీటిలోని చిన్న కణాలను మన దేహం త్వరగా శోషించుకుంటుంది. ఆమ్ల విరోధిగా ఉపయోగించే ‘మిల్క్‌ ఆఫ్‌ మెగ్నీషియా’ కూడా ఒక ఎమల్షన్‌.  కంటి లోషన్‌గా ఉపయోగించే ‘ఆర్జిరోల్‌’ ఒక సిల్వర్‌సోల్‌. 
* నీటిని శుద్ధిచేయడం: నీటిలో కొల్లాయిడ్‌ రూపంలో ఉన్న మాలిన్యాన్ని తొలగించడానికి పటిక (ఆలమ్‌)ని కలుపుతారు. ఆలమ్‌లోని అల్యూమినియం అయాన్‌ (Al+3)  స్కందన ప్రక్రియకు ఉపయోగపడుతుంది. ఇలా మాలిన్యాన్ని అవక్షేపంగా మార్చి, తొలగించి నీటిని శుద్ధి చేస్తారు.
* మనం రోజూ ఉపయోగించే సిరా, పెయింట్, గ్రాఫైట్, కందెనలు, లోషన్‌లు, క్రీమ్‌లు మొదలైనవి కొల్లాయిడ్‌ స్వభావం ఉన్న పదార్థాలే.
* సబ్బులు దుస్తులపై మురికిని తొలగించే ప్రక్రియలో సబ్బు అణువులు ఎమల్సీకరణ కారకంగా పనిచేస్తాయి. ఇవి ‘నీరు-మురికి’ని ఎమల్షన్‌ (మిసెల్‌)గా మారుస్తాయి.
* చర్మశుద్ధి ప్రక్రియ (టానింగ్‌): ధనావేశ ప్రోటీన్‌ కణాలు ఉన్న చర్మాన్ని రుణావేశిత కొల్లాయిడ్‌ కణాలు ఉన్న ‘టానిన్‌’లో ముంచితే స్కందన ప్రక్రియ జరిగి తోలు గట్టిపడుతుంది. ఈ ప్రక్రియను ‘టానింగ్‌’ అంటారు.
* పరిశ్రమల పొగ గొట్టాల నుంచి వెలువడే పొగ అవక్షేపణం: కర్బన, ధూళి కణాలు మొదలైన ఘనస్థితిలోని కణాలు గాలిలో ఏర్పర్చే కొల్లాయిడ్‌ ద్రావణాన్ని ‘పొగ’ అంటారు. పెద్ద పరిశ్రమల్లో పొగగొట్టాల నుంచి వచ్చే పొగను ముందుగా ‘కాట్రెల్‌ పొగ అవక్షేపకరణి’ ద్వారా పంపిస్తారు. ఇందులో పొగ కణాలకు విరుద్ధ ఆవేశం ఉన్న ప్లేట్లు అమర్చి ఉంటాయి. ఇక్కడ పొగ కణాలు ఆవేశాన్ని కోల్పోయి అవక్షేపణం చెంది నేలపై స్థిరపడతాయి. 

Posted Date : 02-08-2021

 

స‌బ్ ఇన్‌స్పెక్ట‌ర్ ఆఫ్ పోలీస్ : ప్రిలిమ్స్

పాత ప్రశ్నప‌త్రాలు

 

విద్యా ఉద్యోగ సమాచారం

 

నమూనా ప్రశ్నపత్రాలు

 

లేటెస్ట్ నోటిఫికేష‌న్స్‌