Dispergirane raztopine so sistemi, v katerih je faza predstavljena z delci v velikosti od 1 nm do 10 mikronov. Disperzni sistemi so pogosti, uporabljajo se v industriji. Sem spadajo: aerosoli (kapljice ali trdni delci, suspendirani v zraku), emulzije (kapljice tekočine, raztopljene v tekočini drugačne narave), koloidne raztopine so sol (dvofazni heterogeni sistemi, katerih velikost delcev je med emulzijami in resničnimi raztopinami, nato je znotraj od 1 do 100 nm. Dispergirani delci so lahko v raznolikem agregatnem stanju. Skupina delcev je faza in njihova kombinacija je dispergiran medij (tekoč, plinast in trden).
Sestava disperziranega sistema
Lastnosti in uporaba koloidnih raztopin
V širšem smislu so v bistvu koloidi vsi naravni organizmi in rastline iz okolja, katerega pretežni del zaužijemo s hrano v koloidnem stanju. Koloidi vključujejo tudi zdravila, nekatere barve in celo gradbene materiale (cementna in betonska veziva, barve in keramika, gorljivi materiali, umetna vlakna, plastika).
Kinetične lastnosti heterogenih disperziranih sistemov. Gibanje je posledica razlike v velikosti delcev. Tanko vzmetenje je sposobno Brownovega naključnega gibanja. Na primer, maščoba, dodana vodi ali mleku, razredčenem z vodo. Gibanje delcev koloidne raztopine je termodinamično energijsko intenzivno.
Druga kinetična lastnost rešitev je difuzija: Proces gibanja delcev zaradi razlik v njihovih koncentracijah. Toda trdni grobi delci ne sodelujejo v kaotičnem gibanju, vendar je glavni razlog za njihovo gibanje ločitev fazne gostote v razpršenem mediju. Če je torej gostota večja, potem se delci postopoma naselijo pod delovanjem gravitacije - proces usedanja. Zelo pogost postopek, ki se uporablja v molekularni kemiji beljakovin, nukleinskih molekul in celo bakterij. Osmotski tlak koloidov je zelo majhen, saj ima koloid veliko maso.
Optične lastnosti raztopine so posledica sposobnosti razpršiti svetlobo, to je prisotnost opalescence (zaradi optične heterogenosti). Če opazite snop svetlobe skozi kiveto in postavite lečo pred seboj, potem je učinek viden s strani (Tyndall stožec). To je posledica odvisnosti velikosti delcev raztopine in dolžine svetlobnega žarka.
Škropljenje opazimo, če je valovna dolžina večja od velikosti delcev v raztopini. Če imajo delci velikost, ki je enaka valovni dolžini, se žarek neposredno upogne okoli njega in se razprši, torej opazimo difrakcijski pojav. Zaradi spektra razpršitve je mogoče natančno določiti pripadnost raztopine (prava - ionska, molekularna ali koloidna).Prave rešitve in njihove lastnosti
Prave raztopine so prozorne, homogene raztopine z močno dispergirano fazo, delci manjši od enega nanometra, zato meja ločevanja faz v raztopini izgine. Prave raztopine delimo na ionske, če dispergirano fazo sestavljajo hidrirani ioni (raztopina natrijevega klorida ali molekularna (raztopina glukoze). Za človeka voda igra nenadomestljiv del življenja, ker se v njej raztopijo vsi telesni ioni, zahvaljujoč se ji v telesu dogajajo vsi presnovni procesi med celicami.
Razlike med koloidi in resničnimi raztopinami
Prvič, prave raztopine so prozorne in homogene; delci v razpršeni fazi so manjši od nanometra. Zanje ni značilno difrakcija ali opalescenca, ni Tyndall stožca, torej so delci tako majhni, da jih v ultramikroskopu sploh ne vidimo. Ko filtriramo, koloidne raztopine ne prehajajo skozi papirnate filtre, resnične pa se zlahka filtrirajo, kar kaže na razlike med velikostjo delcev dispergirane faze. Prave raztopine gredo skozi celične membrane. Termodinamični in neobstojni, delaminati, kar je značilno za koloidne raztopine, in resnične ne razpadajo.
Prave rešitve lahko nastanejo spontano, brez stroškov dodatne energije, koloidna rešitev pa ravno nasprotno, torej energetsko ravnovesje zanje ni stabilno. Sile pretvorbe med fazo in medijem za prave raztopine so precej velike, zato ne potrebujejo stabilizatorja. Mehanske lastnosti raztopin se med seboj razlikujejo. Prave raztopine so bolj trpežne, saj razpršena faza miruje, tvori strukturo, znotraj katere je medij zaprt (na primer kostno tkivo). Koloidna raztopina je brez dispergiranja, ima fluidnost, zato sta koncentracija faze in medija enakomerno porazdeljena (prah, dim ali megla).
