Põhiline erinevus mitsellide ja kolloidosakeste vahel seisneb selles, et mitsellid moodustuvad teatud kontsentratsioonil, samas kui kolloidosakesed moodustuvad kohe pärast lahustunud ainete lisamist lahustile.
Mittemid mitsellid ja kolloidosakesed tulevad analüütilisest keemiast, kus räägitakse kolloididest. Mitsellid on ka teatud tüüpi kolloidosakesed.
Mis on mitsellid?
Mitsellid on kolloidsed osakesed, mis moodustuvad pindaktiivsete ainete molekulide agregaatidena. Need on vedelas keskkonnas dispergeeritud ja esinevad vedelate kolloididena. Pindaktiivsete ainete molekulidel on hüdrofiilsed pead ja hüdrofoobsed sabad. Vesikeskkonnas kipuvad hüdrofoobsed üksiku saba struktuurid veemolekule tõrjuma, samas kui hüdrofiilsed pead tõmbavad veemolekule. Selle tulemusena moodustub agregaat nii, et hüdrofiilsed pead puutuvad kokku lahustiga, ümbritsedes mitselli sees olevaid hüdrofoobseid sabasid.
Joonis 01: tüüpilise mitselli struktuur
Mitsellid on oma kujuga sfäärilised. Lisaks on võimalikud ka mõned muud kujundid, nagu ellipsoidid, silindrilised struktuurid ja kaksikkihid. Mitselli kuju määravad mõned tegurid, nagu pindaktiivse aine molekuli molekulaarne geomeetria, pindaktiivse aine kontsentratsioon lahuses, temperatuur, pH ja ioontugevus. Mitsellide moodustumise protsessi nimetatakse mitselliks.
Lisaks tekivad mitsellid, kui pindaktiivse aine kontsentratsioon on suurem kui lahuse kriitiline mitsellikontsentratsioon. Samuti peab süsteemi temperatuur olema kõrgem kui kriitiline mitselli temperatuur. Tavaliselt tekivad mitsellid spontaanselt entroopia ja pindaktiivse aine-lahusti segu entalpia vahelise tasakaalu tõttu.
Mis on kolloidosakesed?
Kolloidsed osakesed on osakesed, mis on suspensioonis dispergeeritud. Seda tüüpi suspensiooni nimetatakse kolloidsuspensiooniks. Suspendeeritud osakesed võivad olla kas lahustuvad või lahustumatud osakesed. Kolloidil on kaks eristatavat ainefaasi: vedela faasi lahusti ja tahke faasi osakesed. Vedelat faasi nimetatakse pidevaks faasiks ja tahket faasi nimetatakse dispergeeritud faasiks, mis on hajutatud kogu lahustis. Tavaliselt kolloidosakesed ei setti või nende settimine võtab väga kaua aega.
Joonis 02: Piimas on kolloidsed osakesed võirasvakuulikesed
Kolloidsed osakesed on optilise mikroskoobi kaudu kergesti nähtavad. Mõned kolloidid on läbipaistmatud, kuid mõned on poolläbipaistvad. Läbipaistev olemus tuleneb valguse hajumise Tyndalli efektist. Kolloide on mitut erinevat tüüpi, olenev alt vedelfaasi ja dispergeeritud faasi tüübist. Järgnev alt on toodud mõned näited.
- Kui lahusti on vedel ja dispergeeritud faas on gaas, nimetatakse seda kolloidvahuks. Kolloidsed osakesed on gaasilised agregaadid. Nt. vahukoor.
- Kui lahusti on tahke ja dispergeeritud faas on gaas, siis nimetame seda tahkeks vahuks. Ka siin on kolloidosakesed gaasilised agregaadid. Nt. aerogeel.
- Kui lahusti faas on gaas ja dispergeeritud faas on vedel, nimetatakse seda vedelaks aerosooliks. Kolloidsed osakesed on vedelad agregaadid. Nt. pihustid.
- Kui lahustifaas on vedel ja dispergeeritud faas on samuti vedel, nimetame seda emulsiooniks. Nt. piim.
- Kui lahustifaas on tahke ja dispergeeritud faas on vedel, nimetame seda geeliks. Kolloidsed osakesed on siin vedelad agregaadid. Nt. agar.
- Kui lahusti faas on gaas ja dispergeeritud faas on tahke, nimetatakse seda tahkeks aerosooliks. Nt. suitsu.
- Kui lahustifaas on vedel ja dispergeeritud faas on tahke, nimetatakse seda "sooliks". Kolloidsed osakesed on siin tahked agregaadid. Nt. veri.
- Kui lahustifaas on tahke ja dispergeeritud keskkond on samuti tahke, nimetatakse seda tahkeks sooliks. Kolloidsed osakesed on siin tahked agregaadid. Nt. jõhvikaklaas.
Mis vahe on mitsellidel ja kolloidosakestel?
Mitsellid on ka teatud tüüpi kolloidosakesed. Peamine erinevus mitsellide ja kolloidosakeste vahel on see, et mitsellid moodustuvad teatud kontsentratsioonil, samas kui kolloidosakesed moodustuvad kohe, kui lahustile lisatakse lahustunud ained. Peale selle tekivad mitsellid hüdrofiilse ja hüdrofoobse toime tõttu, samas kui kolloidsed osakesed tekivad lahuse lahustumatuse või küllastumise tõttu.
Lisaks võib mitsellide suurus varieeruda vahemikus 2 kuni 20 nanomeetrit, samas kui kolloidosakeste suurus võib varieeruda vahemikus 1 kuni 1000 nanomeetrit.
Allpool tabelit näitab rohkem võrdlusi, mis on seotud mitsellide ja kolloidosakeste erinevustega.
Kokkuvõte – mitsellid vs kolloidosakesed
Mittemid mitsellid ja kolloidosakesed tulevad analüütilisest keemiast, kus räägitakse kolloididest. Mitsellid on ka teatud tüüpi kolloidosakesed. Peamine erinevus mitsellide ja kolloidosakeste vahel on see, et mitsellid moodustuvad teatud kontsentratsioonil, samas kui kolloidosakesed moodustuvad kohe, kui lahustile lisatakse lahustunud ained.
