کلوییدها - نانوذرات قدیمی | تعبیرستان
کلوییدها - نانوذرات قدیمیعلم و فناوریدانستنیها
×
بستن

کلوییدها - نانوذرات قدیمی

یک روش خوب برای درک مفاهیم نانویی، مطالعه ی نقاط شروع این فناوری در دنیای علم است. در قرن بیستم، به دنبال کشف قابلیت های گسترده ی مولکول ها در ساختن مواد جدید، دانش های مرتبط با ذرات ریز توسعه یافتند. یکی از این یافته ها که امروزه توسعه ی چشمگیری پیدا کرده، کلویید و انواع مختلف آن است.
کلویید چیست؟
اگر در یک لوله ی آزمایش تا یک سوم گنجایش آن الکل معمولی بریزیم و به آن نصف قاشق چایخوری گَرد گوگرد اضافه کنیم و سپس مخلوط حاصل را به ملایمت داخل یک بِشِر آب داغ گرما بدهیم و هم بزنیم، می بینیم که گوگرد در الکل حل می شود. اما اگر چنین محلولی را در یک ظرف سرد خالی کنیم، می بینیم که پدید ه ی دیگری به وجود می آید. در مخلوط جدید، گوگرد به صورت ذرات ریزی درمی آید و هر ذره با آن که خیلی ریز است، از صدها و گاه هزاران اتم تشکیل شده است. این ذرات را «کلویید» می نامند.
کلویید چگونه کشف شد؟
در سال ۱۸۶۱، توماس گراهام، عبور موادّ مختلف را از درون غشای۱ تراوا آزمایش کرد. او دریافت که گروهی از اجسام به آسانی از درون غشا عبور می کنند و گروه دیگر به هیچ وجه از آن نمی گذرند. این دانشمند، اجسام گروه اول را کریستالوئید (شبه بلور) وگروه دوم را کلویید (شبه چسب) نامید.
کلوییدها محلول نیستند
کلوییدها ظاهری محلول مانند دارند. یعنی به ظاهر همگن و شفاف اند و مانند محلول ها از سوراخ های کاغذ صافی می گذرند. با وجود این، چهار تفاوت اساسی میان کلوییدها و محلول ها دیده می شود:
۱. درکلوییدها، اندازه ی ذراتِ پخش شده، از اندازه ی ذرات حل شده در محلول ها، یعنی مولکول ها و یون ها، بزرگتر و بین ۱۰-۷ و۱۰-۸ سانتی متر است؛ در حالی که اندازه ی ذرات حل شده در محلولها در حدود ۱۰-۹ متر (نانومتر) است، یعنی ابعاد یونها.
۲. اگرچه معمولاً اندازه ی ذرات سازنده ی کلوییدها آن اندازه کوچک است که از سوراخ های کاغذ می گذرند، اما آن اندازه بزرگ هم هست که وقتی در مسیر نور قرار گیرند، بتوانند نور را به اطراف بپراکنند. اگر در یک جای تاریک، دو ظرف، یکی شامل محلولی مانند آب نمک و دیگری شامل کلوییدی مانند FeCl۳ در آب جوش را در کنار یکدیگر قرار دهید و باریکه ی نوری به آن بتابانید و از پهلو به آن دو نگاه کنید، می بینید که مسیر عبور نور در داخل محلول مشخص نیست، ولی در داخل کلویید کاملاً مشخص است؛
به ترتیب از چپ به راست: کلویید پودر طلا، محلول کلرید طلا، سوسپانسیون سولفات آهن و کلرید طلا
۳. کلوییدها برخلاف محلول ها حالت پایدار ندارند، بلکه با گذشت زمان تغییر می کنند؛
۴. ذرات سازنده ی کلوییدها بر خلاف ذرات سازنده ی محلول ها، در شرایط معین، مثلاً بر اثر سرد کردن یا گرم کردن یا در مجاورت با برخی ذرات دیگر، به یکدیگر متصل می شوند و ذرات بسیار بزرگتری را تشکیل می دهند. در این صورت، کلویید حالت «نیمه جامد» یا «ژله» به خود می گیرد، یا اینکه لخته می شود.
اندازه های کلوییدی
اگر جسمی را که نرم ساییده شده است در آب بریزیم، یکی از سه حالت زیر پیش می آید:
۱. ممکن است یک «محلول حقیقی» تشکیل شود که نتیجه ی پراکنده شدنِ اتم ها، مولکول ها یا یون های آن جسم در یک حلاّل است. اندازه ی ذرات در این محلول از حدود ۱nm تجاوز نمی کند؛
۲. این امکان وجود دارد که ذراتِ بزرگتر از حدود ۱۰۰nm باقی بمانند. این ذرات میکروسکوپی، به تدریج ته نشین می شوند. از آنجا که این ذرات به طور موقت معلق اند و بر اثر ماندن ته نشین می شوند، به مخلوط حاصل، «مخلوط معلق» یا «سوسپانسیون» می گویند؛
۳. ذراتی که اندازه ی آنها از ۱nm تا حدود ۱۰۰nm تغییر می کند، معمولاً به صورت پراکنده در همه جای محیط باقی می مانند. این نوع مخلوط «کلویید» نامیده می شود. به عبارت دیگر، در یک مخلوط کلوییدی با «نانوذرات» سروکار داریم.
کلوییدها در میانه ی سوسپانسیون ها و محلول ها قرار می گیرند، ولی ناهمگن به شمار می روند. محیط های پیوسته ــ همچون آب یا الکل ــ و جسم پراکنده، هرکدام وضعیت جداگانه ای به وجود می آورند.
چند نکته
الف ـ حرکت براونی ذرات کلوییدی
اگر یک قطره شیر را با میکروسکوپ نوری به دقت نگاه کنید، ذرات تشکیل دهنده ی آن را در حال حرکت دائم می بینید. این ذرات پیوسته و به طور نامنظم تغییر جهت می دهند. ذرات کلوییدی هنگامی که به هم می رسند، در برخورد با یکدیگر تغییر مسیر می دهند. به این حرکت دائمی و نامنظم ذرات کلوییدی «حرکت براونی» می گویند.
ب ـ دستگاه الکتروفورِز
دستگاهی است که برای مطالعه ی حرکت ذرات کلوییدی در میدان الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد.
ج ـ دیالیز
فرایند جدا کردن یون ها از ذرات کلوییدی «دیالیز» نامیده می شود. این کار معمولاً به کمک یک غشای مناسب صورت می گیرد. امروزه از دیالیز به طور گسترده برای تصفیه ی خون استفاده می شود.
مطالعه و آزمایش بر روی انواع کلوییدهای جامد در مایع آسان و ارزان تر از زمینه های دیگر نانوفناوری به نظر می رسد. شاید شما هم بتوانید نانوذرات مفیدی بسازید!



۱. جداسازی مواد انواع گوناگونی دارد که «صافی» و «غشا» دو نوع از آنها هستند. غشا به دسته ای می گوییم که اندازه ی منفذها در آن حدود ابعاد سلولی (میکرون) است. اما صافی نام کلی تری است برای ابزاری که برای جداسازهای مواد به کار می روند. در صافی های معمولی، اندازه ی منفذها بسیار بزرگتر از ابعاد سلولی است.
باشگاه دانش آموزی نانو

تاریخ ارسال: 1390/01/11


نظر شما چیست؟

کد امنیتی شکل بالا در کادر زیر درج شود

برای مشاهده و استفاده از فرم می بایست جاوااسکریپت بر روی مرورگر شما فعال باشد.

 
تعبیر خواب
تعبیر با تقویم
روایتی از قول امام جعفر صادق (علیه السلام) هست که می‌فرمایند مثلاً اگر در روز یا شب اول ماه قمری خوابی را ببینید تعبیر ندارد و صحیح نیست، یا اگر  در دوم و سوم ماه خوابی را ببینید تعبیرش برعکس می‌شود و به همین ترتیب تمام روزهای ماه را فرموده‌اند و این روایت تا حدودی هم شایع شده و گسترش پیدا کرده است.
دقت کنید که چیز کمی نیست!... یعنی شما که دیشب خوابی را دیده‌اید با دانستن تاریخ دیشب، می‌توانید ادامه مطلب...
تعبیرها و اشتباه‌ها
همۀ ما در طول شب یا روز خواب‌هایی می‌بینیم که ممکن است درست و صادق بوده و معنایی را در خود داشته باشند یا اینکه بی‌معنا باشند.
علت خواب‌های بی‌معنا چیزهایی مثل ضعف یا پرخوری قبل از خواب و یا صدای محیط زمان خواب و یا حتی می‌تواند نتیجه تلقین شیطان باشد و فقط پیامبران و معصومین (علیهم السلام) هستند که تمام خواب‌هایشان درست و صادق بوده و حسابشان جدا است. حضرت امام صادق (علیه السلام) به مفضل که از ادامه مطلب...
تعبیر با کتاب
در این مقاله می‌خواهم در مورد این بنویسم که هر کسی می‌تواند بعضی از خواب‌ها را با کتاب تعبیر خواب، تعبیر کند. بنابراین اجازه دهید ابتدا تعریفی کلی و خلاصه از نحوۀ تعبیر خواب ارائه کنم.
خواب‌هایی که ما می‌بینیم یا می‌خواهند معنایی را به ما بفهمانند و یا خیر؛ حالا چرا بعضی از خواب‌ها می‌خواهند معنایی را بفهمانند ولی بعضی خیر؟... چون این سوال بحث دیگری است نمی‌خواهم دربارۀ آن صحبت کنم.
خود این خواب‌های بامعنا نیز اکثراً به صورت مثال ادامه مطلب...
مبارزه با فراموشی خواب
تحقیقات نشان داده است که همۀ افراد در طی خواب خودشان رویا می‌بینند (به جز در برخی بیماری‌های شدید روانی)، منتها خیلی‌ها آن‌ها را فراموش کرده و فکر می‌کنند که اصلاً رویایی ندیده‌اند. هر چند خیلی از این رویاها ممکن است جزء رویاهای بدون تعبیر باشند ولی به هر حال رویا بوده‌اند.
حال سوال این است که چطور خواب خود را فراموش نکنیم؟ چطور صحنه‌های خواب را خوب و روشن به یاد آوریم؟ برای رسیدن به این هدف راه‌های زیادی وجود ادامه مطلب...
دفع بلا با صدقه
احادیث و روایات و همچنین تجربیات بسیاری وجود دارد که خداوند متعال با صدقه قضا و قدر را تغییر می‌دهد. به عبارتی دیگر با صدقه می‌توان به خواست خدا از وقوع بلایا و حوادث جلوگیری کرد. زیرا خود خداوند قضا و قدر را معین کرده و فقط خود او می‌تواند آن را تغییر دهد (که یکی از عواملی که فرموده قضا و قدر را به خاطر آن تغییر می‌دهد همین صدقه دادن است). البته این یکی از آثار صدقه می‌باشد. ادامه مطلب...
رسیدن تعبیر به دیگری
این نکته را به خاطر داشته باشید که تعبیر خواب شما ممکن است به همان کسی که در خواب دیده‌اید نرسد و به شخص دیگری مربوط شود. در واقع تعبیر خواب شما کیلومترها با آن شخصی که در خواب دیده‌اید فاصله داشته باشد! تجربۀ خودم من از خواب‌هایم این بوده که در موارد خیلی خیلی خیلی کمی تعبیر خواب به همان افرادی رسیده که در خواب دیده‌ام (به طوریکه در اکثر موارد فقط یک درصد احتمال می دهم که تعبیر ادامه مطلب...
دفع بلا و گرفتاری
بعضی از خواب‌ها آینده را پیشگویی کرده و می‌گویند که بلا و مصیبت و گرفتاری در پیش است و یا اینکه عمل زشت یا گناهی را مرتکب خواهیم شد. اگر این خواب‌ها درست و اصطلاحاً صادقه باشند، در واقع از مقدرات الهی می‌گویند و چیزهایی که پیش‌بینی آن شده حتماً به وقوع می‌پیوندند.
ولی خداوند راه‌هایی را تعیین کرده که نگذارید آن بلایا به وقوع بپیوندند و در واقع مقدرات خدا تغییر کند. در اصل خود خدا مقدرات را بوجود آورده ادامه مطلب...
کلیپ و ویدیو
دور بزن (حجت الاسلام پناهیان)
اشخاصی که در کلیپها مشاهده می کنید تعبیرگر خواب نیستند