용액 (Solution)
물질이 분자 또는 이온상태로 액체 중에 고르게 분산해 있는 것을 용액이라고 한다.
두 종류 이상의 물질이 고르게 섞여있는 혼합물이다.
크게는 물질의 상태에 관계없이 서로 다른 물질들이 균일하게 섞여있으면 용액이라고 할 수 있다.
용액은 균일하기 때문에 어느 부분을 취해도 성분이 같아 같은 성질을 지닌다.
또 오래 두어도 가라앉는 것이 없으며 거름종이로 걸러지는 것이 없고 용질 입자가 눈에 보이지 않는다.
콜로이드 (Colloid)
보통의 분자나 이온보다 크고 지름이 1nm~100nm 정도의 미립자가
기체 또는 액체 중에 응집하거나 침전하지 않고 분산된 상태를 콜로이드 상태라고 하며,
콜로이드 상태로 되어 있는 것 전체를 콜로이드라고 한다.
-출처 : 네이버 백과사전
콜로이드 용액
콜로이드 용액 이란, 콜로이드 입자가 액체 속에서 풀려 고르게 섞여 있는 용액을 말한다.
흙탕물, 우유, 비눗물, 먹물 등이 여기에 해당됩니다.
용액(solution)은 입자의 크기가 2.0나노미터 이하의 용질이 녹아있는 것입니다.
콜로이드(colloid)는 입자의 크기가 2.0에서 1000nm으로서, 우유와 안개, 버터가 콜로이드에 속합니다.
오렌지쥬스처럼 그 뻑뻑한 불투명한 상태의 액체를 흔히 콜로이드 상태라고 합니다. 물론 오렌지쥬스 그 자체가 콜로이드 용액이라는 뜻은 아니고 그런 상태라는 것입니다.
10의 -5 승 cm 에서 10의 -7승 cm 까지의 크기를 가진 입자를 콜로이드입자라고 합니다.
1 cm 의 10만분의 1에서 천만분의 1에 해당하는 엄청나게 작은 입자입니다.
보통 거름 종이는 통과하지만, 투석막은 통과하지 못합니다.
투석막은 진짜로 엄청작은 구멍을 가진 막입니다.
이 콜로이드입자가 골고루 퍼져 있는 용액을 콜로이드용액이라고 합니다.
일반적으로 불투명하게 보입니다. 즉, 뿌옇게 보입니다.
콜로이드보다 조금 큰 (약 천배) 입자가 녹아 있는 용액을 에멀션(또는 서스펜션) 이라고 합니다. 에멀션 입자는 거름종이도 통과하지 못합니다. 그러나 현미경으로 입자가 겨우 보일 정도로 작습니다.
콜로이드 입자보다 더 작은 입자들이 녹아있는 용액을 참용액이라고 합니다. 이 입자는 너무 작아서 투석막까지도 통과하며 전자현미경으로 겨우 보입니다.
solution 용액입니다. 용액이라고 하면 보통 두가지이상의 물질이 혼합하여 고르게 섞인 균일 혼합물을 말합니다. 예로 설탕물, 메타놀, 에타놀등이 있습니다.
colloid 콜로이드는 두가지 이상의 상이 섞여있는 계를 얘기합니다. 쉽게 생각하면 고체도 액체도 아닌거 같은 묵이나 젤리 같은 경우가 대표적입니다. 하지만 우유나 비눗물같은 경우도 콜로이드입니다. 이해가 어렵죠? 용액을 보시면 설탕이 용매에 용해.즉 녹아 있는상태이지만 콜로이드는 용액가 살짝 다르게 녹아있지않고 섞여있데 용액은 전부 액체지만 콜로이드는 액체+고체, 액체+기체등의 형태입니다. 살충제를 보시면 나오는 건 기체지만 안의 액체랑 섞여서 나오지 않습니까? 이런경우도 기체와 액체가 섞여잇는 콜로이드 입니다. 우유같은경우는 액체가 많아서 용액처럼 보일뿐이지 콜로이드입니다.
용액과 콜로이드가 구별이 안 갈 경우 미세한 거름종이로 걸렀을 경우 용액은 전부 통과이지만 콜로이드는 고체가 걸립니다.
콜로이드의 정의 및 종류
콜로이드란?
물질의 분산상태를 나타내는 것으로 교질(膠質)이라고도 한다.
물질이 분자 또는 이온상태로
액체 중에 고르게 분산해 있는 것을 용액이라고 하는데,
이것에 대해서 보통의 분자나 이온보다 크고 지름이 1nm~100nm 정도의 미립자가
기체 또는 액체 중에 응집하거나 침전하지 않고
분산된 상태를 콜로이드 상태라고 하며,
콜로이드 상태로 되어 있는 것 전체를 콜로이드라고 한다.
콜로이드라는 개념의 성립과 명칭의 유래
콜로이드라는 명칭은 19세기 중엽에 영국의 T.그레이엄에 의해 처음 사용되었다.
그는 확산에 대해 연구하던 중 연구에서,
물질은 물에 잘 녹아 물속에 확산하기 쉬운 것과
물에 잘 녹지 않아 확산하기 어려운 것이 있다는 것을 알았다.
전자는 보통 볼 수 있는 소금과 같은 결정성(結晶性) 물질들이고,
후자는 젤라틴과 같은 비결정성 물질들이다.
그래서 전자와 같은 것을 정질(晶質),
후자와 같은 것을 콜로이드라고 분류하게 되었다.
분산질과 분산매
콜로이드입자가 분산하고 있는 것을 분산질
그것을 둘러싸고 있는 것을 분산매라고 한다.
콜로이드의 분류
콜로이드에는 여러 종류가 있으나 분산질과 분산매의 종류에 따라 나누어진다.
분산매 종류에 따른 분류
에멀션과 서스펜션에서 분산해 있는 입자가 콜로이드 차원이면
콜로이드라고 할 수 있기에 다음과 같이 구분할 수 있다.
① 에멀션(乳濁液 유탁액) 콜로이드
액체 분산매 중에 액체가 분산해 있을 때 에멜션(emulsion)이라하며
여기에 분산된 분산질이 콜로이드 차원인 것
② 서스펜션(懸濁液 현탁액) 콜로이드
액체 분산매 중에 고체가 분산해 있을 때 서스펜션(suspention)이라하며
여기에 분산된 분산질이 콜로이드 차원인 것
분산질의 집합상태에 따른 분류
① 분자 콜로이드
단백질이나 고무와 같은 고분자가 분산질이 되기 때문에,
용액이지만 분자의 크기가 콜로이드 차원이 되어 있어
콜로이드의 성질을 띠게 되는 것
② 미셀 콜로이드(會合 콜로이드)
비누나 염료(染料) 같은 것에서 볼 수 있는 것같이
용액 중에서 분자 또는 이온이 많이 모여 회합한 상태로
콜로이드의 성질을 나타내는 것
③ 입자 콜로이드
단순히 고체 미립자가 콜로이드 차원이 되어 분산하고 있는 것
분산질의 성질에 따른 분류
① 친수(親水) 콜로이드
분산질이 녹말 ·단백질처럼 물에 대해 친화성(親和性)인 것
(물 이외의 분산매에 대해 친화성이 있으면 親液콜로이드라고 한다)
(예) 녹말, 아교, 비눗물 등
② 소수(疎水) 콜로이드
분산질이 금속 가루와 같이 물에 대해 친화성을 갖지 않는 것
(물 이외의 분산매 대해 친화성을 갖지 않으면 疎液콜로이드라고 한다)
(예) Fe(OH)3, 점토 등의 수용액 등
③ 보호 콜로이드
소수 콜로이드에 친수 콜로이드를 넣으면
친수 콜로이드가 소수 콜로이드를 둘러싸서 안정하게 되므로
전해질을 가해도 쉽게 엉기지 않는데,
이때의 친수 콜로이드를 보호 콜로이드라고 한다.
(예) 잉크 속의 아라비아 고무, 사진 필름 속의 젤라틴, 먹물 속의 아교 등
전하의 종류에 따른 분류
① 양성(+) 콜로이드
미량의 (+)이온만을 선택적으로 흡착하여 (+)전하를 띄는 콜로이드
전기장에서 (-)극 쪽으로 이동함.
(-)이온의 영향으로 엉김이 일어나고, 이 때 엉김 효과는 다음과 같다.
Cl- < SO42- < PO43-
(예) Fe(OH)3, Al(OH)3, 한천, 흰자질, 금속, 홑원소 물질 등
② 음성(-) 콜로이드
미량의 (-)이온만을 선택적으로 흡착하여 (-)전하를 띄는 콜로이드
전기장에서 (+)극 쪽으로 이동함.
(+)이온의 영향으로 엉김이 일어나고, 이 때 엉김 효과는 다음과 같다.
Na+ < Ca2+ < Al3+
(예) 점토, 녹말, 색소, 황화물( CuS, CdS, HgS) ), 비금속(황, 탄소) 등
입자의 생성에 따른 분류
① 분자 콜로이드
분산질이 거대 분자(지름 10-7∼ 10-5 cm)인 콜로이드.
(예) 녹말, 단백질, 젤라틴 등
② 모임 콜로이드
작은 분자들이 모여 10-7∼ 10-5 cm 정도의 분산질이 된 콜로이드.
(예) 비눗물, 합성세제 수용액, Al(OH)3, Fe(OH)3 등
③ 분산 콜로이드
불용성 물질이 10-7∼ 10-5 cm 정도 크기의 분산질이 된 콜로이드.
(예) 황, 금속, 금속 황화물, 탄소, 기름 등
상태에 따른 분류
① 졸 (sol)
보통의 콜로이드 용액을 졸이라 하지만,
졸은 진짜 용액에 비해 불안정하며,
열 ·약품 등에 의해 굳어져 고체 또는 반고체로 변한다.
이와 같은 현상을 졸의 응고(凝固)라고 하며 응고한 고체를 겔이라 한다.
졸은 보통 온도를 높이면 겔로 변하나
젤라틴이나 한천(寒天)처럼 냉각하면 겔로 변하는 것도 있다.
(예) 먹물, 잉크, 아교, 녹말, 우유, 크림, 마요네즈, 비눗물 등
② 겔(gel)
콜로이드 입자의 모임 속에 분산매가 기계적으로 끼어 들어가
전체가 고체의 겉모양을 갖는 것.
겔은 일반적으로 고체와 액체로 된 상태로,
다량의 액체를 함유하고 있는데도 어떤 형태를 유지할 수 있으며,
높은 탄성(彈性)과 가소성(可塑性)을 가지고 있다.
(예) 실리카겔, 젤리, 비스킷, 한천, 단백질, 버터, 묵 등
③ 에어로졸 (aeorosol)
분산매가 기체(공기)인 콜로이드
(예) 안개, 연기, 구름, 스모그, 먼지 등