Τι είναι ο καθαρισμός των κολλοειδών;

Καθαρισμός κολλοειδών

Τα κολλοειδή είναι μείγματα όπου μία ουσία διασκορπίζεται ομοιόμορφα σε όλο το άλλο, αλλά τα διασκορπισμένα σωματίδια είναι μεγαλύτερα από τα μόρια και μικρότερα από ό, τι μπορεί να φανεί με γυμνό μάτι. Αυτά τα σωματίδια μπορούν εύκολα να μολυνθούν από άλλες ουσίες, καθιστώντας απαραίτητο τον καθαρισμό.

Ακολουθεί μια ανάλυση των μεθόδων που χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό των κολλοειδών:

1. Αιμοκάθαρση:

* Αρχή: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί ημιεπαρτούς μεμβράνες που επιτρέπουν τη διέλευση μικρών μορίων όπως οι ακαθαρσίες (π.χ. άλατα, ηλεκτρολύτες), αλλά διατηρούν τα μεγαλύτερα κολλοειδή σωματίδια.

* Πώς λειτουργεί: Το κολλοειδές διάλυμα τοποθετείται σε μια σακούλα αιμοκάθαρσης κατασκευασμένη από ημιεπερισμένη μεμβράνη. Η τσάντα βυθίζεται στη συνέχεια σε έναν διαλύτη (συνήθως νερό) που αντλεί τις ακαθαρσίες.

* Παράδειγμα: Η αιμοκάθαρση χρησιμοποιείται στον καθαρισμό του αίματος σε τεχνητά νεφρά.

2. Ultrafiltration:

* Αρχή: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί μεμβράνες με πολύ μικρούς πόρους που επιτρέπουν τη διέλευση διαλύτη και μικρά μόρια, αλλά διατηρούν τα κολλοειδή σωματίδια.

* Πώς λειτουργεί: Το κολλοειδές διάλυμα αναγκάζεται μέσω μιας μεμβράνης υπό πίεση. Η πίεση οδηγεί τον διαλύτη και τα μικρότερα μόρια μέσω της μεμβράνης, αφήνοντας πίσω το κολλοειδές.

* Παράδειγμα: Χρησιμοποιείται στον καθαρισμό των πρωτεϊνικών διαλυμάτων, της επεξεργασίας λυμάτων και της επεξεργασίας τροφίμων.

3. Ηλεκτροδοκύηση:

* Αρχή: Αυτή η μέθοδος διαχωρίζει τις ακαθαρσίες χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρικό πεδίο.

* Πώς λειτουργεί: Το κολλοειδές διάλυμα τοποθετείται ανάμεσα σε δύο ηλεκτρόδια με ημι-διαπερατή μεμβράνη. Το ηλεκτρικό πεδίο οδηγεί φορτισμένες ακαθαρσίες (ιόντα) σε όλη τη μεμβράνη, αφήνοντας πίσω το κολλοειδές.

* Παράδειγμα: Χρησιμοποιείται στον καθαρισμό του νερού και της αφαλάτωσης.

4. Φυγοκέντρηση:

* Αρχή: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί φυγοκεντρική δύναμη για να διαχωρίσει τα σωματίδια με βάση το μέγεθος και την πυκνότητα τους.

* Πώς λειτουργεί: Το κολλοειδές διάλυμα τοποθετείται σε φυγόκεντρο και περιστρέφεται σε υψηλές ταχύτητες. Τα βαρύτερα κολλοειδή σωματίδια εγκαθίστανται στον πυθμένα, ενώ οι ελαφρύτερες ακαθαρσίες παραμένουν αιωρούμενες στο υπερκείμενο.

* Παράδειγμα: Που χρησιμοποιούνται στον καθαρισμό βιολογικών δειγμάτων όπως το αίμα και τα ούρα.

5. Προσρόφηση:

* Αρχή: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί υλικά με μεγάλη επιφάνεια (προσροφητικά) για να δεσμεύσει και να απομακρύνει τις ακαθαρσίες.

* Πώς λειτουργεί: Το κολλοειδές διάλυμα διέρχεται από ένα κρεβάτι προσροφητικού υλικού. Οι ακαθαρσίες παραμένουν στην επιφάνεια του προσροφητικού, ενώ το κολλοειδές περνάει.

* Παράδειγμα: Ο ενεργός άνθρακας είναι ένα συνήθως χρησιμοποιούμενο προσροφητικό για την αφαίρεση ακαθαρσιών από το νερό και τον αέρα.

6. Βροχόπτωση:

* Αρχή: Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει την προσθήκη ενός αντιδραστηρίου που προκαλεί τα κολλοειδή σωματίδια να συσσωρεύονται και να εγκατασταθούν από το διάλυμα.

* Πώς λειτουργεί: Το αντιδραστήριο αντιδρά με τα κολλοειδή σωματίδια, μειώνοντας τη σταθερότητά τους και προκαλώντας τους να συσσωρεύονται μαζί, σχηματίζοντας μεγαλύτερα σωματίδια που καταβυθίζονται.

* Παράδειγμα: Η προσθήκη ενός διαλύματος άλατος σε ένα αρνητικά φορτισμένο κολλοειδές μπορεί να προκαλέσει τα σωματίδια να καθιζάνουν.

7. Ηλεκτροφόρηση:

* Αρχή: Αυτή η μέθοδος διαχωρίζει φορτισμένα κολλοειδή σωματίδια με βάση την κινητικότητά τους σε ένα ηλεκτρικό πεδίο.

* Πώς λειτουργεί: Το κολλοειδές διάλυμα τοποθετείται σε ένα ηλεκτρικό πεδίο. Τα φορτισμένα σωματίδια κινούνται προς το ηλεκτρόδιο με το αντίθετο φορτίο. Η ταχύτητα της μετανάστευσης εξαρτάται από το μέγεθος και το φορτίο του σωματιδίου.

* Παράδειγμα: Που χρησιμοποιούνται στον διαχωρισμό και τον καθαρισμό των πρωτεϊνών, του DNA και άλλων βιομορίων.

Σημείωση: Η επιλογή της μεθόδου καθαρισμού εξαρτάται από τον συγκεκριμένο τύπο κολλοειδούς, τη φύση των ακαθαρσιών και το επιθυμητό επίπεδο καθαρότητας. Συχνά, ένας συνδυασμός μεθόδων χρησιμοποιείται για τον βέλτιστο καθαρισμό.