อ่าน 2 นาที
วิทยาศาสตร์พื้นผิวและคอลลอยด์
วิทยาศาสตร์อินเตอร์เฟซและคอลลอยด์เป็นการผสมผสานระหว่างสาขาเคมีฟิสิกส์นาโนวิทยาและสาขาอื่นๆที่เกี่ยวข้องกับคอลลอยด์ซึ่ง เป็นระบบหลาย เฟส ที่...
วิทยาศาสตร์พื้นผิวและคอลลอยด์

วิทยาศาสตร์อินเตอร์เฟซและคอลลอยด์เป็นการผสมผสานระหว่างสาขาเคมีฟิสิกส์นาโนวิทยาและสาขาอื่นๆ[ 1 ]ที่เกี่ยวข้องกับคอลลอยด์ซึ่ง เป็นระบบหลาย เฟส ที่ ไม่เป็นเนื้อเดียวกันที่มีอินเตอร์เฟซกว้างขวาง ตัวอย่างหนึ่งคือ สารละลาย คอลลอยด์ซึ่งเป็นส่วนผสมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน โดยขนาดอนุภาคของสารอยู่ระหว่างสารละลายแท้และสารแขวนลอยกล่าวคือระหว่าง 1–1000 นาโนเมตร ควันจากไฟเป็นตัวอย่างของระบบคอลลอยด์ที่อนุภาคของแข็งขนาดเล็กลอยอยู่ในอากาศ เช่นเดียวกับสารละลายแท้ อนุภาคคอลลอยด์มีขนาดเล็กและไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า พวกมันสามารถผ่านกระดาษกรองได้ง่าย แต่อนุภาคคอลลอยด์มีขนาดใหญ่พอที่จะถูกกั้นโดยกระดาษไขหรือเยื่อหุ้มสัตว์ วัสดุพรุนที่เปียก ฟิล์มน้ำมันบางๆ บนอินเตอร์เฟซน้ำเป็นตัวอย่างอื่นๆ ของระบบที่ศึกษาโดยวิทยาศาสตร์อินเตอร์เฟซและคอลลอยด์
วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับพื้นผิวและคอลลอยด์มีแอปพลิเคชันและผลกระทบในอุตสาหกรรมเคมี ยา เทคโนโลยีชีวภาพ เซรามิกส์ แร่ธาตุนาโนเทคโนโลยีและไมโครฟลูอิดิกส์ เป็นต้น
ประวัติศาสตร์
วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับพื้นผิวและคอลลอยด์ยังคงอาศัยประสบการณ์มาเป็นเวลานาน มีแบบจำลองทางคณิตศาสตร์บ้างประปราย เช่นทฤษฎีอิเล็กโทรไคเนติกในปี 1903 โดยMarian Smoluchowski [ 2 ] [ 3 ] หรือทฤษฎีการเคลื่อนที่แบบบราวน์โดยAlbert Einsteinในปี 1905 [ 4 ] [ 5 ]อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้เป็นข้อยกเว้นที่เน้นวิธีการเชิงประจักษ์มากกว่าในการแก้ปัญหาหลักของวิทยาศาสตร์นี้ รวมถึงเสถียรภาพของคอลลอยด์และฟิล์มบาง
สถานการณ์นี้เปลี่ยนแปลงไปอย่างมากหลังจากการคิดค้นทฤษฎี DLVOในช่วงทศวรรษ 1940 โดยสำนักของBoris DerjaguinและTheodoor Overbeek [ 6 ] [ 7 ] ความก้าวหน้าของทฤษฎี DVLO ได้รับการอธิบายโดย Pierandrea Lo Nostro และBarry Ninhamในปี 2019 ดังนี้: [ 8 ]
ดังนั้นภายในเวลาเพียงชั่วอายุคนเดียว วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับคอลลอยด์ได้ก้าวจากสาขาเคมีเชิงกายภาพที่ล้าหลัง ราวกับกำลังคุ้ยเขี่ยอยู่ในโคลน ไปสู่เวทีสำคัญในฟิสิกส์เชิงทฤษฎี!
การศึกษาเพิ่มเติมโดยกลุ่มต่างๆ มากมายเผยให้เห็นรอยร้าวในรากฐานของวิทยาศาสตร์อินเตอร์เฟซและคอลลอยด์ ปัญหาหลักสองประการได้รับการกำหนดโดย Ninhan และผู้ร่วมเขียนในเอกสารหลายฉบับ[ 8 ] [ 9 ]ปัญหาแรกเกี่ยวข้องกับการสื่อสารข้ามระหว่างชั้นไฟฟ้าสถิตคู่ระดับ มหภาค และแรงแวนเดอร์วาลส์ปัญหาที่สองเกี่ยวข้องกับบทบาทของก๊าซที่ละลายและการจัดระเบียบตนเองซึ่งถูกละเลยในทฤษฎีสมัยใหม่
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- Hackley, VA และ Ferraris, CF "การใช้ระบบการตั้งชื่อในวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการกระจายตัว" NIST, สิ่งพิมพ์พิเศษ 960-3 (2001)
- Lyklema, J. “พื้นฐานของวิทยาศาสตร์พื้นผิวสัมผัสและคอลลอยด์”เล่ม 2 หน้า 3.208, 1995 ISBN 0-12-460529-X
- Russel, WB, Saville, DA และ Schowalter, WR “การกระจายตัวของคอลลอยด์”สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์, 1992 ISBN 0-521-42600-6
- Israelachvili, Jacob (2010). แรงระหว่างโมเลกุลและแรงพื้นผิว ฉบับที่สอง: พร้อมการประยุกต์ใช้กับระบบคอลลอยด์และระบบชีวภาพลอนดอน: Academic Press. หน้า 480. ISBN 978-0-12-375181-2.
ลิงก์ภายนอก
- สถาบันแม็กซ์พลังค์เพื่อคอลลอยด์และพื้นผิว
- สมาคมเคมีแห่งอเมริกา แผนกเคมีคอลลอยด์และพื้นผิว
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ วิทยาศาสตร์พื้นผิวและคอลลอยด์
วิทยาศาสตร์อินเตอร์เฟซและคอลลอยด์เป็นการผสมผสานระหว่างสาขาเคมีฟิสิกส์นาโนวิทยาและสาขาอื่นๆที่เกี่ยวข้องกับคอลลอยด์ซึ่ง เป็นระบบหลาย เฟส ที่...
ประวัติศาสตร์
วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับพื้นผิวและคอลลอยด์ยังคงอาศัยประสบการณ์มาเป็นเวลานาน มีแบบจำลองทางคณิตศาสตร์บ้างประปราย เช่น ทฤษฎีอิเล็กโทรไคเนติก ในปี 1903 โดย Marian Smoluchowski [ 2 ] [ 3 ] หรือ ทฤษฎี การเคลื่อนที่แบบบราวน์ โดย Albert Einstein ในปี 1905 [ 4 ] [ 5 ]...
ดูเพิ่มเติม
ส่วนต่อประสาน (สสาร) ปรากฏการณ์อิเล็กโทรไคเนติก วิทยาศาสตร์พื้นผิว
อ่านเพิ่มเติม
Hackley, VA และ Ferraris, CF "การใช้ระบบการตั้งชื่อในวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการกระจายตัว" NIST, สิ่งพิมพ์พิเศษ 960-3 (2001) Lyklema, J. “พื้นฐานของวิทยาศาสตร์พื้นผิวสัมผัสและคอลลอยด์”เล่ม 2 หน้า 3.