கூழ்மங்களின் பண்புகள்

கூழ்மங்களின் பண்புகள்

1) நிறம்

2) உருவளவு

3) கூழ்மக்கரைசல்கள் இரண்டு வெவ்வேறு நிலைகளைக் கொண்டுள்ள பலபடித்தான கலவைகள்

4) வடிதிறன்

5) வீழ்படிவாத்தன்மை

6) செறிவு மற்றும் அடர்த்தி

7) விரவுத் திறன்

8) தொகைசார் பண்புகள்

9) கூழ்மதுகள்களின் வடிவம்

10) ஒளியியல் பண்பு

11) இயக்கவியல் பண்பு

12) மின்னாற் பண்பு

13. திரிந்துபோதல் அல்லது வீழ்படிவாதல்

14. பாதுகாப்பு நடவடிக்கை

1) நிறம்:

ஒரு கூழ்மத்தின் நிறமும், அதே சேர்மம் திரளாக இருக்கும்போது பெற்றிருக்கும் நிறமும் எப்பொழுதும் ஒன்றாக இருப்பதில்லை. எடுத்துக்காட்டாக, நீர்க்கப்பட்ட பாலின் நிறம் எதிரொளிக்கப்பட்ட ஒளியில் நீலநிறமாகவும், ஊடுருவிய ஒளியில் சிவப்பு நிறமாகவும் புலப்படுகிறது. கூழ்மக் கரைசலின் நிறமானது பின்வரும் காரணிகளை பொருத்தமைகிறது. 

(i) தயாரிப்புமுறை 

(ii) ஒளிமூலத்தின் அலைநீளம். 

(iii) கூழ்மத் துகளின் அளவு மற்றும் வடிவம் 

(iv) எதிரொளிக்கப்பட்ட ஒளியிலா அல்லது ஊடுருவிய ஒளியிலா எதில் பார்வையாளர் நோக்குகிறார்? 

2) உருவளவு:

கூழ்மத்துகள்களின் உருவளவு Inm(10-9m)லிருந்து 1000nm(10-6m)விட்டம் வரை வேறுபடுகின்றன. 

3) கூழ்மக்கரைசல்கள் இரண்டு வெவ்வேறு நிலைகளைக் கொண்டுள்ள பலபடித்தான கலவைகள்: 

கூழ்மபிரிப்பு, நுண்வடிகட்டல் மற்றும் மீமையவிலக்கம் ஆகிய சோதனைகள் கூழ்மக்கரைசல்களை பலபடித்தான தன்மை கொண்டவை என்பதை தெளிவாக காட்டினாலும், அண்மைக் காலங்களில் கூழ்மக் கரைசல்களானவை எல்லைக் கோட்டு வகைகளாகத்தான் கருதப்படுகின்றன. 

4) வடிதிறன்:

சாதாரண வடிதாளில் உள்ள நுண்துளைகள் பெரியதாக இருப்பதால் கூழ்மத் துகள்கள் எளிதாக வடிதாளின் வழியே வடிந்து செல்கின்றன. 

5) வீழ்படிவாத்தன்மை :

கூழ்மகரைசல்கள் அதிக நிலைப்புத் தன்மை வாய்ந்தவை.அதாவது, அவை புவிஈர்ப்பு விசையால் பாதிக்கப்படுவதில்லை .

6) செறிவு மற்றும் அடர்த்தி

நீர்க்கப்பட்ட நிலையிலுள்ள கூழ்மகரைசல்கள் அதிகநிலைப்புத் தன்மை கொண்டவை. ஊடகத்தின் கனஅளவு குறைக்கப்படும் போது திரிதல் நிகழ்கிறது. பொதுவாக, செறிவு குறையும்போது கூழ்மத்தின் அடர்த்தியும் குறைகிறது. 

7) விரவுத் திறன்

உண்மைக் கரைசல்களைப் போல் இல்லாமல், சவ்வுகளின் வழியே கூழ்மங்கள் குறைந்தளவு விரவுத்திறனைக் கொண்டுள்ளன.

8) தொகைசார் பண்புகள்

கூழ்மக் கரைசல்கள் தொகைசார் பண்புகளைப் பெற்றுள்ளன. அதாவது, கொதிநிலை ஏற்றம், உறைநிலைத் தாழ்வு மற்றும் சவ்வூடு பரவல் அழுத்தம். கூழ்ம துகள்களின் மூலக்கூறு எடையை கணக்கிட சவ்வூடு பரவல் அழுத்த மதிப்புகள் பயன்படுகின்றன.

9) கூழ்மதுகள்களின் வடிவம்

கூழ்மதுகள்களின் வெவ்வேறு வடிவங்களை அறிந்துகொள்ளுதல் மிக சுவாரசியமானதாகும் சில எடுத்துக்காட்டுகள் இங்கே கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.

கூழ்மநிலையில்துகள்கள்

As2S3

Fe(OH)3 கூழ்மம், நீலநிற கோல்டு கூழ்மம்

W3O5 கூழ்மம் (டங்ஸ்டிக் அமில கூழ்மம்)

வடிவம்

கோள வடிவம்

தட்டு வடிவம்

தண்டு வடிவம்

10) ஒளியியல் பண்பு

கூழ்மங்கள் ஒளியியல் பண்புகளைப் பெற்றுள்ளன. ஒரு ஒருபடித்தானகரைசலை, ஒளியின் திசையிலேயே காணும் போது அது தெளிவாக புலப்படுகிறது, ஆனால் செங்குத்து திசையில் இருண்டதாக புலப்படுகிறது.

படம் 10.12 டிண்டால் விளைவு

ஆனால் கூழ்மக் கரைசல் வழியே ஒளி பயணிக்கும்போது, அது எல்லா திசைகளிலும் டிண்டால் இதை தெளிவாக ஆராய்ந்தார், எனவே இது டிண்டால் விளைவு என்றழைக்கப்படுகிறது. கூழ்மத் துகள்கள் ஒளியின் ஒரு பகுதியை உறிஞ்சிக்கொள்கின்றன, ஒளியின் மீதமுள்ள பகுதியானது கூழ்மத்தின் புறப்பரப்பிலிருந்து எல்லா திசைகளிலும் சிதறடிக்கப்படுகிறது. எனவே ஒளியின் தடம் தெளிவாக புலப்படுகிறது. 

11) இயக்கவியல் பண்பு

நீரில் மிதக்கவிடப்பட்ட மகரந்த துகள்களை மீநுண்ணோக்கி வழியே காணும்போது அவை சீரற்ற, தாறுமாறான இயக்கத்தை கொண்டிருப்பதை ராபர்ட் பிரௌன் கண்டறிந்தார். இந்நிகழ்வு கூழ்மத் துகள்களின் பிரௌனியன் இயக்கம் என்றழைக்கப்படுகிறது.இதை பின்வருமாறு விளக்க முடியும். கூழ்மத் துகள்கள் தொடர்ந்து பிரிகை ஊடக மூலக்கூறுகளுடன் மோதுவதால் அவை தாறுமாறான, சீரற்ற, தொடர் இயக்கத்தை பெறுகின்றன. 

பிரௌனியன் இயக்கத்தை பயன்படுத்தி நாம், 

I. அவகேட்ரோ  எண்ணை கணக்கிடலாம். 

II. வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது துகள்களின் ஓயாத, அதிவேக இயக்கமும் அதிகரிப்பதாக கருதும் இயக்கவியல் கொள்கையை உறுதிப்படுத்தலாம். 

III. கூழ்மங்களின் நிலைப்புத்தன்மையை புரிந்து கொள்ளலாம்: துகள்கள் தொடர்ந்து, அதிவேக இயக்கத்தில் இருப்பதால் ஒன்றுக்கொன்று நெருங்கி வந்து ஒன்றிணைவதில்லை.அதாவது, துகள்களின் மீது புவிஈர்ப்பு விசை செயல்படுவதை பிரௌனியன் இயக்கம் அனுமதிப்பதில்லை . 

படம் 10.13 பிரௌனியின் இயக்கம்

12) மின்னாற் பண்பு

 (i) ஹெல்ம்ஹோட்ஸ் மின் இரட்டை அடுக்கு

கூழ்மத்துகளின் புறப்பரப்பின் தேர்ந்த பரப்பு கவரும் தன்மையினால்,  ஒரு குறிப்பிட்ட வகை அயனிகள் மட்டுமே பரப்புகவரப்படுகின்றன. இந்த அடுக்கானது ஊடகத்திலுள்ள, எதிரான மின்சுமை கொண்ட அயனிகளை கவர்ந்திழுக்கிறது. எனவே, பிரிப்பு எல்லையில் மின் இரட்டை அடுக்கு அமைக்கப்படுகிறது. இது ஹெல்ம்ஹோட்ஸ் மின் இரட்டை அடுக்கு என்றழைக்கப்படுகிறது. அருகருகே உள்ள கூழ்மத்துகள்கள் ஒரேவகை மின்சுமையை பெற்றிருப்பதால் நெருங்கிவந்து ஒன்றிணைய முடியாது. எனவே இது கூழ்மத்தின் நிலைப்புத் தன்மையை விளக்குவதற்கு உதவுகிறது. 

படம் 10.14 மின் இரட்டை அடுக்கு

(ii) மின்முனைக் கவர்ச்சி :

நீர்விரும்பும் கூழ்மக்கரைசலில் அமிழ்த்தி வைக்கப்பட்டுள்ள பிளாட்டின மின்முனைகளின் வழியே மின்னழுத்த வேறுபாட்டை உருவாக்கும் போது பிரிகையடைந்த கூழ்ம துகள்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட மின்முனையை நோக்கி நகருகின்றன. மின்புலத்தில் கூழ்மத் துகள்கள் நகரும் இந்த நிகழ்வானது மின்முனைக் கவர்ச்சி அல்லது எதிர் மின்வாய் தொங்கலசைவு என்றழைக்கப்படுகிறது. கூழ்மத் துகள்கள் எதிர்மின் முனையை நோக்கி நகர்ந்தால், அவை நேர்மின்சுமையை (+) பெற்றுள்ளன எனவும், நேர்மின் முனையை நோக்கி நகர்ந்தால், அவை எதிர்மின் சுமையை பெற்றுள்ளன எனவும் பொருள் கொள்ளலாம். அதாவது கூழ்மத் துகளின் நகர்வு திசையை பொருத்து அவற்றின் மின்சுமையை நாம் தீர்மானிக்க முடியும். எனவே,மின்முனைக்கவர்ச்சியாது கூழ்மத்துகள்களின் மின்சுமையை கண்டறிய பயன்படுகிறது. 

படம் 10.15 மின்முனைக் கவர்ச்சி :

மின்முனைக்கவர்ச்சியை பயன்படுத்தி மின்சுமை கண்டறியப்பட்ட கூழ்மங்களுக்கான சில எடுத்துக்காட்டுகள் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. 

நேர்மின் சுமை கொண்டகூழ்மங்கள்

ஃபெர்ரிக் ஹைட்ராக்சைடு

அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு

கார சாயங்கள்

ஹீமோகுளோபின்

எதிர்மின் சுமை கொண்ட கூழ்மங்கள் 

Ag, Au & Pt 

ஆர்சனிக் சல்பைடு 

களிமண் 

ஸ்டார்ச் 

(iii) மின்னாற் சவ்வூடுபரவல்

ஒருகூழ்மக்கரைசல் நடுநிலைத்தன்மை கொண்டது. எனவே கரைசலிலுள்ள பிரிகைதுகள்களின் மின்சுமைக்கு சமமான ஆனால் எதிரான மின்சுமையை ஊடகம் பெற்றிருக்கும். கூழ்மத் துகள்களின் இயக்கம் தடை செய்யப்பட்டுள்ளபோது, மின்புலத்தில் கூழ்மத்துகள்கள் நகரும் திசைக்கு எதிர்திசையில் ஊடகம் நகருகிறது. மின்புலத்தில் பிரிகை ஊடகம் நகரும் இச்செயல்பாடானது மின்னாற் சவ்வூடுபரவல் என்றழைக்கப்படுகிறது.

படம் 10.16 மின்னாற் சவ்வூடு பரவல்

13. திரிந்துபோதல் அல்லது வீழ்படிவாதல்

கூழ்மத் துகள்களின் துகள்திரட்டல் மற்றும் அடியில் தங்குதல் நிகழ்வானது திரிந்துபோதல் என்றழைக்கப்படுகிறது. திரிந்துபோதலின் பல்வேறு முறைகள் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. 

(i) மின்பகுளிகளை சேர்த்தல் 

(ii) மின்முனைக் கவர்ச்சி 

(iii) எதிரெதிர் மின்சுமை கொண்ட கூழ்மங்களை கலத்தல் 

(iv) கொதிக்கவைத்தல்

(i) மின்பகுளிகள் சேர்த்தல்

ஒரு எதிர்மின் அயனியானது, நேர்மின்சுமை கொண்ட கூழ்மத்தினை வீழ்படிவாக்குகிறது. இதன் நேர்மாறும் உண்மை .

அயனியின் இணைதிறன் அதிகமாக உள்ளபோது, அதன் விழ்படிவாக்கும் திறன் அதிகரிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, சில நேர்மின் மற்றும் எதிர்மின் அயனிகளின் வீழ்படிவாக்கும் திறன் பின்வரும் வரிசையில் அமைகிறது.

Al3+  > Ba2+ >Na+ , இதேபோல [Fe(CN)6] 3- > SO42-  > CI- 

2 மணி நேரத்தில், ஒரு கூழ்மக்கரைசலை வீழ்படிவாக்குவதற்கு தேவைப்படும் குறைந்தபட்ச செறிவை (மில்லிமோல்கள் / லிட்டர்) அளவிடுவதன் மூலம் ஒரு மின்பகுளியின் வீழ்படிவாக்கும் திறன் நிர்ணயிக்கப்படுகிறது. இந்த மதிப்பானது, துகள்திரட்டு மதிப்பு என்றழைக்கப்படுகிறது. துகள்திரட்டு மதிப்பு குறைவு எனில் வீழ்படிவாக்கும் திறன் அதிகம்.

(ii) மின்முனைக்கவர்ச்சி:

மின்முனைக் கவர்ச்சியின் போது மின்சுமைபெற்ற கூழ்மத் துகள்கள் எதிரான மின்சுமை பெற்ற மின்முனையை நோக்கி நகருகின்றன. இதற்கு காரணம் கூழ்மங்களின் மின்சுமை நடுநிலையாக்கப்பட வேண்டும் என்பதே ஆகும். துகள்கள் மின்சுமையை இழந்தவுடன் வீழ்படிவாக்கப்படுகின்றன.

 (iii) எதிரெதிர் மின்சுமை கொண்ட கூழ்மங்களை கலத்தல்

எதிரெதிரான மின்சுமைகளைக் கொண்ட கூழ்மங்களை ஒன்றாக கலக்கும் போது, ஒன்றையொன்று திரிந்துபோகச் செய்கின்றன. துகள்களின் புறப்பரப்பிலிருந்து அயனிகள் வெளியேறுவதே இதற்கு காரணம்.

(iv) கொதிக்கவைத்தல்

கொதிக்கவைக்கும்போது, மோதல்கள் அதிகரிப்பதால், கூழ்மத் துகள்கள் ஒன்றிணைந்து வீழ்படிவாகின்றன. 

14. பாதுகாப்பு நடவடிக்கை :

பொதுவாக, கரைப்பான் வெறுக்கும் கூழ்மங்கள் சிறிதளவு மின்பகுளிகள் இருந்தாலே எளிதில் வீழ்படிவாகின்றன. ஆனால், சிறிதளவு கரைப்பான் விரும்பும் கூழ்மம் சேர்த்து அவை நிலைப்படுத்தப்படுகின்றன.

கோல்டு கூழ்மத்தை பாதுகாக்க அதனுடன் சிறிதளவு ஜெலாட்டின் சேர்க்கப்படுகிறது.

கூழ்மம் | கோல்டு எண்

ஜெலாட்டின் : 0.005-0.01

முட்டை வெண்கரு : 0.08-0.10

அரபு கோந்து : 0.1-0.15

உருளைக்கிழங்கு ஸ்டார்ச் : 25

ஒருகூழ்மத்தின்பாதுகாக்கும் திறனை அறியசிக்மாண்டி என்பவர் "கோல்டு எண்" எனும் சொற்பதத்தை உருவாகினார். 10ml கோல்டு கூழ்மத்துடன் 1ml10% NaCl கரைசலை சேர்க்கும்போது, வீழ்படிவாதலை தடுக்க தேவைப்படும் நீர்விரும்பும் கூழ்மத்தின் மில்லிகிராம் எண்ணிக்கையானது கோல்டு எண் என வரையறுக்கப்படுகிறது. கோல்டு எண் மதிப்பு குறைவு எனில் பாதுகாக்கும் திறன் அதிகம்.