ذرات معلق: ماجرای جامدهای شناور در مایع
ذرات معلق چه هستند و چه ویژگیهایی دارند؟
وقتی از ذرات معلق صحبت میکنیم، منظورمان ذرات ریز جامدی است که در یک مایع پخش شدهاند اما در آن حل نشدهاند. به این نوع مخلوط، تعلیق یا سوسپانسیون[1] هم گفته میشود. این مخلوطها ناهمگن هستند، یعنی اگر با دقت نگاه کنید میتوانید ذرات جامد را از مایع تشخیص دهید (برخلاف محلولهایی مانند آب شکر که کاملاً یکنواخت هستند).
چند ویژگی مهم ذرات معلق را میتوان اینطور خلاصه کرد:
- ناپایدار هستند: مهمترین ویژگی آنها این است که اگر مدتی بیحرکت بمانند، ذرات جامد به تدریج در ته ظرف تهنشین میشوند. به دوغی که ماست آن جدا افتاده یا شربت خاکشیری که دانههایش ته نشین شده فکر کنید.
- ذرات را میتوان دید: اندازه ذرات جامد در سوسپانسیون معمولاً بزرگتر از 1000 نانومتر (یک میکرون) است و گاهی حتی با چشم غیرمسلح هم قابل دیدن هستند.
- مخلوط کدر: به دلیل بزرگی ذرات، نور به راحتی از آنها عبور نمیکند و مخلوط، کدر یا غیرشفاف به نظر میرسد.
- قابل جداسازی با روشهای فیزیکی: میتوان ذرات جامد را با روشهای سادهای مثل صاف کردن (فیلتراسیون) یا تهنشینسازی از مایع جدا کرد.
تفاوت ذرات معلق با محلول و کلوئید در چیست؟
همه مخلوطها شبیه هم نیستند. در علم، مخلوطها را بر اساس اندازه ذرات و یکنواختی، به دستههای مختلفی تقسیم میکنند. دانستن تفاوت بین محلول، کلوئید و سوسپانسیون (ذرات معلق) بسیار مهم است.
| ویژگی | محلول (مثل آب نمک) | کلوئید (مثل شیر) | سوسپانسیون (ذرات معلق، مثل آب گِلآلود) |
|---|---|---|---|
| اندازه ذرات | کمتر از 1 نانومتر | بین 1 تا 1000 نانومتر | بیشتر از 1000 نانومتر |
| یکنواختی (همگنی) | همگن | ناهمگن | ناهمگن |
| اثر تیندال[2] | ندارد | دارد (مسیر نور دیده میشود) | دارد یا بسیار کدر است |
| تهنشینی ذرات | تهنشین نمیشوند | با دستگاه سانتریفیوژ جدا میشوند | خودبهخود و با گذشت زمان تهنشین میشوند |
| پایداری | پایدار | نسبتاً پایدار | ناپایدار |
همانطور که در جدول مشخص است، اندازه ذرات و پایداری، کلید تشخیص این مخلوطها از یکدیگر است. ذرات در محلول آنقدر ریز هستند که هرگز تهنشین نمیشوند، اما در سوسپانسیون این اتفاق حتماً رخ میدهد.
ذرات معلق در زندگی ما: از دارو تا آلودگی هوا
شاید فکر کنید ذرات معلق فقط مربوط به آزمایشگاه شیمی است، اما نمونههای زیادی از آن در اطراف ما وجود دارد:
- در آشپزخانه:شربت خاکشیر یک سوسپانسیون طبیعی است. دانههای ریزی که در آب پخش شدهاند اما حل نشدهاند. دوغ و برخی آبمیوههای پالپدار (دارای تکههای میوه) هم همینطور هستند.
- در نقاشی:رنگ گواش یا آبرنگ نوعی سوسپانسیون است. رنگدانههای جامد در یک مایع (محیط پیوسته) پخش شدهاند.
- در داروها: بسیاری از شربتها مثل برخی شربتهای معده یا آنتیبیوتیکها به شکل سوسپانسیون هستند. روی قوطی این داروها معمولاً نوشته شده: «قبل از مصرف به خوبی تکان دهید». این کار برای این است که ذرات دارو که ممکن است تهنشین شده باشند، دوباره در مایع پخش شوند.
- در محیط زیست:آب گلآلود رودخانهها یا گرد و غبار معلق در هوا نمونههای بزرگ مقیاس سوسپانسیون هستند. ذرات گرد و غبار یا خاک در هوا (که خود یک سیال است) معلق میمانند.
سوالات مهم درباره ذرات معلق
پاورقی
[1]سوسپانسیون (Suspension): معادل انگلیسی «تعلیق» یا «ذرات معلق» است و به مخلوط ناهمگن ذرات جامد در یک مایع گفته میشود.
[2]اثر تیندال (Tyndall Effect): پدیدهای که در آن مسیر عبور یک پرتو نور در یک محیط کدر یا کلوئیدی به دلیل پراکندگی نور توسط ذرات، قابل مشاهده میشود.
