கூழ்மம்
கூழ்மம் (colloid) என்பது ஒரு சேர்மத்தின் நுண்ணியல் ரீதியாக கரையாத துகள்கள் மற்றொரு சேர்மத்துள் முழுவதுமாக விரவிக் காணப்படுவதைக் குறிக்கும். சில நேரங்களில் விரவிய பொருளை மட்டுமே கூட கூழ்மம் என்கிறார்கள் [1]. பார்ச்மென்ட் வடிதாளின் வழியாக உடனடியாக விரவும் சர்க்கரைகள், உப்புகள், அமிலங்கள், காரங்கள் போன்றவை படிகங்கள் என்றும் பார்ச்மென்ட் வடிதாளின் வழியாக குறைந்த வேகத்தில் விரவுகின்ற செலாட்டின், அல்புமின், பசை போன்ற சேர்மங்கள் கூழ்மங்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன. கூழ்மத்திலுள்ள துகள்களின் உருவளவைக் காட்டிலும் தொங்கலில் உள்ள துகள்களின் உருவளவு பெரியவை என குறுகிய பொருளில் வரையறுக்கப்பட்டிருந்தாலும் கூழ்மத் தொங்கல் என்ற சொல் ஒட்டுமொத்த கரைசலையும் குறிப்பிடுவதாகக் கருதப்படுகிறது. கரைபொருளும் கரைப்பானும் ஒரு படித்தான நிலையில் காணப்படும் கரைசலைப் போலவும் அல்லாமல், கரைபொருள் கரைசலின் அடியில் கீழே படிந்துவிடும் தொங்கல் போலவும் அல்லாமல் கரைபொருள் கரைசலில் விரவிய நிலையில் காணப்படும் பலபடித்தான கலவையை கூழ்மம் என்கிறார்கள். ஒரு கலவையை கூழ்மம் என்று கருத வேண்டுமெனில் அக்கலவையில் உள்ள துகள்கள் கலவையின் அடியில் படியக்கூடாது அல்லது படிவதற்கு மிக நீண்ட நேரத்தை எடுத்துக் கொள்வதாக இருக்கவேண்டும்.
கூழ்மத்திலுள்ள துகள்களின் உருவளவு தொங்கலில் உள்ள துகள்களின் உருவளவைக் காட்டிலும் சிறியதாகவும், உண்மையான கரைசலில் உள்ள துகள்களின் உருவளவைக் காட்டிலும் பெரியதாகவும் காணப்படும். அதாவது கூழ்மத்தில் விரவிக் கிடக்கும் துகள்களின் அளவு 1 நானோ மீட்டர் என்ற அளவிலிருந்து 1000 நானோ மீட்டர் என்ற அளவுவரை உள்ள துகள்கள் காணப்படும் கலவை கூழ்மம் என்று வரையறுக்கிறார்கள் [2]. 250 நானோ மீட்டருக்கு மேல் அதிக அளவு கொண்ட பெரிய துகள்களை ஒளியியல் நுண்ணோக்கியின் மூலம் நன்கு பார்க்கமுடியும். இதைவிட சிறிய துகள்களை எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி அல்லது மீநுண்ணோக்கி கொண்டுதான் பார்க்கமுடியும். இந்த உருவளவில் துகள்கள் விரவிக்கிடக்கும் ஒரு படித்தான கலவையை கூழ்மத்தூசுப்படலம், கூழமப்பால்மம், கூழ்மநுரைகள், கூழ்மவிரவல்கள் அல்லது நீர்ப்படலங்கள் என்ற பெயர்களால் அழைக்கிறார்கள். கூழ்மத்தின் மேற்பரப்பு வேதியியல் விரவிய நிலையிலுள்ள துகள்களை அல்லது நீர்த்துளிகளை பெருமளவில் பாதிக்கிறது. கூழ்மத்திலுள்ள துகள்களால் ஒளிச்சிதறல் அடையும் எனப்படும் டிண்டால் விளைவு காரணமாக சில கூழ்மங்கள் ஒளி ஊடுறுவக்கூடியனவாக உள்ளன. மற்றவை ஒளிப்புகா தன்மையைக் கொண்டுள்ளன அல்லது இலேசான நிறம் கொண்டவையாகவும் உள்ளன.
கூழ்மங்களை ஆராய்கின்ற கூழ்ம வேதியியல் துறையை இசுக்காட்லாந்து நாட்டைச் சேர்ந்த தாமசு கிராம் என்ற அறிஞர் 1861-ம் ஆண்டு அறிமுகப்படுத்தினார் [3]
வகைப்பாடுகள்
தொகுவிரவிக்கிடக்கும் கட்டத்தில் துகள்களை அளவிடுவது கடினமாக இருப்பதாலும், கூழ்மம் கரைசலின் தோற்றத்தில் காணப்படுவதாலும் சில சமயங்களில், கூழ்மங்கள் அவற்றின் இயற்பிய-வேதியியல் மற்றும் நகரும் பண்புகளால் அடையாளம் காணப்பட்டு வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. உதாரணமாக ஒரு கூழ்மத்தில் திண்மத் துகள் நீர்மத்தில் விரவிக் கிடக்க நேர்ந்தால் அந்த திண்மத் துகள்கள் ஒரு சவ்வின் வழியே ஊடுறுவாது. உண்மையான கரைசலில் கரைந்துள்ள அயனி அல்லது மூலக்கூறு சவ்வின் வழியே ஊடுறுவும். கூழ்மநிலைத் துகள்கள் அவற்றின் சொந்த பரிமாணத்தை விட சிறிய அளவிலான அளவு குறைந்த துளைகள் வழியாக செல்ல இயலாது. மீச்சிறிய துளை கொண்ட சவ்வின் அளவிற்கேற்ப வடிகட்டப்பட்ட நீர்மத்தில் கூழ்மத் துகள்களின் செறிவும் காணப்படும். எனவே வகைப்படுத்துவதற்கான சோதனைகளில் இக்கருத்துகள் கவனத்தில் கொள்ளப்படுகின்றன. கூழ்மத்தின் வகைபாடுகள் இங்கு தரப்பட்டுள்ளன.
பகுப்புகள்
தொகுபரவு ஊடகம் மற்றும் தொடர் ஊடகத்தின் திண்ம, நீர்ம, வளிம நிலைகளைப் பொருத்து கூழ்மங்கள் பின்வருமாறு பகுக்கப்படுகின்றன.
| பரவு ஊடகம் | ||||
|---|---|---|---|---|
| தொடர் ஊடகம் | வளிமம் | வளிமங்கள் அனைத்தும் ஒன்றில் ஒன்று கரையக் கூடியவை. அதனால் அவை கூழ்மங்கள் ஆகா. | நீர்ம தூசிப்படலம் (liquid aerosol) (எ.கா.) மூடுபனி, மென்மூடுபனி |
திண்ம தூசிப்படலம் (எ.கா.) புகை, புழுதி |
| நீர்மம் | நுரை, (எ.கா.) மேகம் பனிப்புகை பாலாடை (பாலேடு) |
குழம்பு, பால்மம் (எ.கா.) பால், குருதி |
களி (எ.கா.) வண்ணப் பூச்சு, வண்ண மை | |
| திண்மம் | திண்ம நுரை, காற்றுக்கரைசல் |
(எ.கா.) புரைமக் களி, நுரைக்கல் | களிமம் (கூழ்க்களி, கட்டிக்கூழ்) (கரைசல்) (எ.கா.) ஊண் பசை (செலாட்டின்), திடக்கூழ் , பாலாடைக் கட்டி, அமுதக்கல் |
திண்ம கூழ்மம் (எ.கா.) மாணிக்கக் கண்ணாடி | |
தயாரிப்பு
தொகுஒரு வீழ்படிவை ஒரு கூழ்மமாக மாற்றும் செயல்முறை கரைசலாக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. கரைசலாக்கம் இரண்டு வழிமுறைகளில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. உரிய அயனிகளைச் சேர்த்தல் மற்றும் பிரிகை ஊடகம் ஒன்றை சேர்த்தல் என்பன அவ்விரண்டு முறைகளாகும். இச்செயல்முறையில் சேர்க்கப்படும் பொருள் கூழ்மமாக்கும் அல்லது சிதறலாக்கும் காரணி எனப்படுகிறது.
பிரிகை ஊடகத்தின் முன்னிலையில் விழ்படிவு ஒன்றுடன் சிறிதளவு மின்பகுளியைச் சேர்த்து கூழ்மம் தயாரிப்பது அயனிகள் கொண்டு கூழ்மம் தயாரிக்கும் முதல்வகை தயாரிப்பு முறையாகும். இங்கு மின்பகுளியில் உள்ள அயனிகள் கூழ்மமாக்கும் காரணியாகச் செயல்படுகின்றன.
ஒரு வீழ்படிவு பிரிகை ஊடகம் ஒன்றுடன் சேர்க்கப்பட்டு கூழ்மம் தயாரிக்கப்படுதல் இரண்டாவது வகை கூழ்மம் தயாரிக்கும் முறையாகும்.
கூழ்மங்களின் நிலைப்புத் தன்மை
தொகுஓர் உண்மையான கூழ்மம் நிலையானது ஆகும். இதன் துகள்கள் ஒன்றுடன் ஒன்றாக இணைந்து வீழ்படிவாவதில்லை.
சில பண்புகள்
தொகு- ஒரு மெய் கரைசலிலுள்ள அயனிகளைப் போலன்றி, கூழ்மத்திலுள்ள பரவு ஊடகப் பொருள்களால் சில மென்றோல்களின் (membranes) வழியாக ஊடுறுவிச் செல்ல முடியாது.
- டின்டால் விளைவின் காரணமாக கூழ்மங்கள் நிறமுடையனவாகவோ கலங்கலாகவோ காட்சியளிப்பன.
- பெரும்பாலும் பரவு ஊடகத் துகள்கள் கூழ்மத்தின் மேற்பரப்பு வேதியலினால் மாற்றம் கொள்வதில்லை.
மேற்கோள்கள்
தொகு- ↑ "Colloid". Britannica Online Encyclopedia. பார்க்கப்பட்ட நாள் 31 August 2009.
- ↑ Levine, Ira N. (2001). Physical Chemistry (5th ed.). Boston: McGraw-Hill. p. 955. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-07-231808-2.
- ↑ Graham coined the term "colloid" in 1861. See: Graham, Thomas (1861) "Liquid diffusion applied to analysis", Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 151 : 183–224. From page 183: "As gelatine appears to be its type, it is proposed to designate substances of the class as colloids, and to speak of their peculiar form of aggregation as the colloidal condition of matter."