【매일 한 문제】화공원리 337: 물속에서의 콜로이드 침강 (3월 9일)
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이 게시글은 마지막으로 ‘재회한 콩코드’가 2016-3-21 15:12에 수정했습니다. 화공 이론 섹션에서는 오늘부터 ‘매일 한 문제’ 코너를 시작합니다. 이를 통해 여러분이 화공 기초 지식을 더욱 단단히 다질 수 있도록 도와드릴 예정입니다. 앞으로 ‘화공 원리 시리즈’, ‘물질 전달 및 분리 시리즈’, ‘화공 열역학 시리즈’, ‘화공 공정 시리즈’ 등도 순차적으로 소개될 예정입니다. 많은 관심 부탁드립니다~ 모두들 즐거운 크리스마스 보내시길 바랍니다~~ ‘매일 한 문제’ 코너의 답변은 직접 확인할 수 있으며, 1일 후에는 해당 주제가 삭제됩니다!!올해도 계속 참여해 주시도록 격려하기 위해!참여하면 3의 재산 보상이 주어지며, 정답을 맞히면 추가로 4의 재산이 지급됩니다~~~ 간단한 질문: 물속의 콜로이드는 왜 쉽게 가라앉지 않나요? 답: 1. 같은 종류의 콜로이드는 동일한 전하를 가지고 있기 때문에 서로 간에 전기적 반발력이 작용하여 마주칠 때 서로 밀어냅니다. 2. 용매화 작용(콜로이드 표면의 이온과 물 분자가 결합하여 수화층을 형성함)으로 인해 콜로이드 표면은 물 분자층에 의해 단단히 둘러싸여 있어, 콜로이드 입자들 간의 접촉이 방해받는다.
답: 1. 같은 종류의 콜로이드는 동일한 전하를 가지고 있기 때문에 서로 간에 전기적 반발력이 작용하여 마주칠 때 서로 밀어냅니다.2. 용매화 작용(콜로이드 표면의 이온과 물 분자가 결합하여 수화층을 형성함)으로 인해 콜로이드 표면은 물 분자층에 의해 단단히 둘러싸여 있어, 콜로이드 입자들 간의 접촉이 방해받는다.
수중 콜로이드 입자는 10⁻⁴～10⁻¹⁰mm 크기의 미세 입자로, 물속에서 매우 안정적이어서 쉽게 가라앉지 않습니다.그것의 자연적인 침강 속도는 초당 0.154×10-6mm에 불과하여, 1미터가 침강하려면 200년이 걸립니다. 이는 콜로이드 입자들이 일반적으로 물속의 녹지 않는 물질들이 침전되면서 형성되기 때문입니다. 많은 이온이나 분자들이 모여 일정량에 도달하면, 그로 인해 생성된 미세 입자의 표면에 흡착능력이 생기게 되고, 그 결과 물속의 많은 이온들을 흡착할 수 있습니다. 또는 미세 입자의 표면에서 이온화가 일어나 많은 이온들이 생성되면, 그 미세 입자의 표면에는 전하가 생기게 됩니다.따라서: (1) 같은 종류의 콜로이드는 같은 성질의 전하를 가지고 있기 때문에 서로 반발력을 발생시킵니다. 이로 인해 콜로이드 입자들이 서로 접촉하거나 결합하는 것을 막아, 그 입자들이 계속해서 미세한 입자 상태로 남아 물 속에 떠 있게 됩니다； (2) 젤 입자의 표면에는 물 분자들이 단단히 감싸고 있는 층이 있습니다. 이 수화층도 젤 입자들이 서로 접촉하는 것을 막아주며, 그 결과 젤 입자들은 열운동을 할 때에도 입자 상태를 유지할 수 있고, 서로 붙어서 물속에 현탁되는 것을 방지합니다. 위의 두 가지 이유로 인해, 물속에 있는 입자들이 자연스럽게 가라앉기 어렵습니다.
물속의 콜로이드 입자는 10-4~10-6 mm 크기의 미세한 입자로, 물속에서 매우 안정적이어서 쉽게 가라앉지 않습니다
1. 콜로이드는 같은 성질의 전하를 띠어 서로 밀어내므로 쉽게 가라앉지 않는다.2. 콜로이드 주위에는 미세한 물 분자들로 이루어진 보호층이 있습니다. 이 수화층은 콜로이드 입자들이 서로 접촉하는 것을 막아주며, 그 결과 콜로이드 입자들은 열운동을 할 때에도 안정된 상태를 유지할 수 있고, 서로 달라붙지 않으면서 물 속에 떠 있게 됩니다
수중 콜로이드 입자란 입경이 0.001μm-0.1μm인 미세 입자로, 물속에서 매우 안정적이어서 침전되기 어렵습니다.
수중 콜로이드 입자는 10⁻⁴～10⁻¹⁰mm 크기의 미세 입자로, 물속에서 매우 안정적이어서 쉽게 가라앉지 않습니다.그것의 자연적인 침강 속도는 초당 0.154×10-6mm에 불과하여, 1m가 침강하려면 200년이 걸립니다. 이는 콜로이드 입자들이 일반적으로 물속의 녹지 않는 물질들이 침전되면서 형성되기 때문입니다. 많은 이온이나 분자들이 모여 일정량에 도달하면, 그로 인해 생성된 미세 입자의 표면에 흡착능력이 생기게 되고, 그 결과 물속의 많은 이온들을 흡착할 수 있습니다. 또는 미세 입자의 표면에서 이온화가 일어나 많은 이온들이 생성되면, 그 표면에는 전하가 생기게 됩니다.따라서: (1) 같은 종류의 콜로이드는 같은 성질의 전하를 가지고 있기 때문에 서로 반발력을 발생시킵니다. 이로 인해 콜로이드 입자들이 서로 접촉하거나 결합하는 것을 막아, 그 입자들이 계속해서 미세한 입자 상태로 남아 물 속에 떠 있게 됩니다； (2) 젤 입자의 표면에는 물 분자들이 단단히 감싸고 있는 층이 있습니다. 이 수화층도 젤 입자들이 서로 접촉하는 것을 막아주며, 그 결과 젤 입자들은 열운동을 할 때에도 입자 상태를 유지할 수 있고, 서로 붙어서 물속에 현탁되는 것을 방지합니다. 위의 두 가지 이유로 인해, 물속에 있는 입자들이 자연스럽게 가라앉기 어렵습니다.
수중 콜로이드는 왜 쉽게 침전되지 않을까?수중 콜로이드 입자란 입경이 0.001μm-0.1μm인 미세 입자로, 물속에서 매우 안정적이어서 쉽게 침전되지 않습니다.그것의 자연 침강 속도는 초당 0.154×10-3μm에 불과하여, 1m 침강하는 데 약 200년이 걸린다.이는 콜로이드 입자가 일반적으로 물 용액에서 녹지 않는 물질이 침전되면서 형성되기 때문입니다. 많은 이온이나 분자들이 모여 일정량에 이르면, 그로 인해 생성된 미세 입자의 표면에 흡착능력이 생기게 되고, 이를 통해 물 속의 많은 이온들을 흡착할 수 있습니다.또는 입자 표면의 이온화로 인해 많은 이온이 생성되어, 입자 표면에 전하가 생기는 것입니다.따라서: (1) 같은 종류의 콜로이드는 같은 성질의 전하를 가지고 있기 때문에 서로 반발력이 생겨나며, 이로 인해 콜로이드 입자들이 서로 접촉하거나 결합하는 것을 막습니다. 그 결과 입자들은 계속해서 미세한 상태로 남아 물 속에 떠 있게 됩니다； (2) 젤 입자의 표면에는 물 분자들이 단단히 감싸고 있는 층이 있습니다. 이 수화층도 콜로이드 입자들 간의 접촉을 방해하고 분리시켜 주어, 콜로이드 입자들이 열운동을 할 때에도 그 형태를 유지할 수 있게 해줍니다. 그래서 입자들끼리 서로 붙지 않고 물 속에 떠 있을 수 있는 것입니다.위의 두 가지 이유로 인해, 물속의 콜로이드 입자들은 물에 떠 있으면서 자연스럽게 가라앉지 않습니다.
콜로이드에는 전하가 있고 물 분자는 극성을 가지고 있기 때문에, 물 분자들이 콜로이드 입자 주위로 방향성 있게 끌려들어가 수화층을 형성합니다.수화층은 방향성이 있는 배열 구조를 가지고 있습니다. 젤 입자들이 서로 가까워지면, 수화층은 압축되어 변형됩니다. 하지만 원래의 방향성 있는 배열 구조로 돌아가려는 성질 때문에, 수화층은 탄력성을 나타내게 됩니다. 이 탄력성 덕분에 젤 입자들이 서로 가까워질 때 저항력이 생기고, 그 결과 젤 입자들이 모여서 침전하는 것을 막을 수 있습니다.
수중 콜로이드는 왜 쉽게 침전되지 않을까? 수중 콜로이드 입자란 입경이 0.001μm-0.1μm인 미세 입자로, 물속에서 매우 안정적이어서 쉽게 침전되지 않습니다.그것의 자연 침강 속도는 초당 0.154×10-3μm에 불과하여, 1m 침강하는 데 약 200년이 걸린다.이는 콜로이드 입자가 일반적으로 물 용액에서 녹지 않는 물질이 침전되면서 형성되기 때문입니다. 많은 이온이나 분자들이 모여 일정량에 이르면, 그로 인해 생성된 미세 입자의 표면에 흡착능력이 생기게 되고, 이를 통해 물 속의 많은 이온들을 흡착할 수 있습니다.또는 입자 표면의 이온화로 인해 많은 이온이 생성되어, 입자 표면에 전하가 생기는 것입니다.따라서: (1) 같은 종류의 콜로이드는 같은 성질의 전하를 가지고 있기 때문에 서로 반발력이 생겨나며, 이로 인해 콜로이드 입자들이 서로 접촉하거나 결합하는 것을 막습니다. 그 결과 입자들은 계속해서 미세한 상태로 남아 물 속에 떠 있게 됩니다； (2) 젤 입자의 표면에는 물 분자들이 단단히 감싸고 있는 층이 있습니다. 이 수화층도 콜로이드 입자들 간의 접촉을 방해하고 분리시켜 주어, 콜로이드 입자들이 열운동을 할 때에도 그 형태를 유지할 수 있게 해줍니다. 그래서 입자들끼리 서로 붙지 않고 물 속에 떠 있을 수 있는 것입니다.위의 두 가지 이유로 인해, 물속에 있는 콜로이드 입자들은 자연스럽게 가라앉지 않고 그대로 떠 있게 됩니다
수중 콜로이드 입자는 10⁻⁴～10⁻¹⁰mm 크기의 미세 입자로, 물속에서 매우 안정적이어서 쉽게 가라앉지 않습니다.그것의 자연적인 침강 속도는 초당 0.154×10-6mm에 불과하여, 1m가 침강하려면 200년이 걸립니다. 이는 콜로이드 입자들이 일반적으로 물속의 녹지 않는 물질들이 침전되면서 형성되기 때문입니다. 많은 이온이나 분자들이 모여 일정량에 도달하면, 그로 인해 생성된 미세 입자의 표면에 흡착능력이 생기게 되고, 그 결과 물속의 많은 이온들을 흡착할 수 있습니다. 또는 미세 입자의 표면에서 이온화가 일어나 많은 이온들이 생성되면, 그 표면에는 전하가 생기게 됩니다.
수중 콜로이드는 왜 쉽게 침전되지 않을까? 답: 1. 같은 종류의 콜로이드는 동일한 전하를 가지고 있기 때문에 서로 간에 전기적 반발력이 작용하여 마주칠 때 서로 밀어냅니다. 2. 용매화 작용(콜로이드 표면의 이온과 물 분자가 결합하여 수화층을 형성함)으로 인해 콜로이드 표면은 물 분자층에 의해 단단히 둘러싸여 있어, 콜로이드 입자들 간의 접촉이 방해받는다.
수중 콜로이드 입자란 입경이 0.001μm-0.1μm인 미세 입자로, 물속에서 매우 안정적이어서 쉽게 침전되지 않습니다.그것의 자연 침강 속도는 초당 0.154×10⁻³ μm에 불과하며, 1m 침강하는 데 약 200년이 걸린다.이는 콜로이드 입자가 일반적으로 물 용액에서 녹지 않는 물질이 침전되면서 형성되기 때문입니다. 많은 이온이나 분자들이 모여 일정량에 이르면, 그로 인해 생성된 미세 입자의 표면에 흡착능력이 생기게 되고, 이를 통해 물 속의 많은 이온들을 흡착할 수 있습니다.또는 입자 표면의 이온화로 인해 많은 이온이 생성되어, 입자 표면에 전하가 생기는 것입니다.따라서: (1) 같은 종류의 콜로이드는 같은 성질의 전하를 가지고 있기 때문에 서로 반발력이 생겨나, 콜로이드 입자들이 서로 접촉하거나 결합하는 것을 막습니다. 그 결과 입자들은 계속해서 미세한 상태로 남아 물 속에 떠 있게 됩니다；(2) 젤 입자 표면에는 물 분자층이 단단히 감싸고 있으며, 이 수화층도 콜로이드 입자들 간의 접촉을 방해하고 분리시켜 줍니다. 그 결과 콜로이드 입자들은 열운동을 할 때에도 입자 상태를 유지할 수 있으며, 서로 결합되지 않은 채 물 속에 부유하게 됩니다.위의 두 가지 이유로 인해, 물속의 콜로이드 입자들은 물에 떠 있으면서 자연스럽게 가라앉지 않습니다.
수중 콜로이드 입자는 10-4~10-6mm 크기의 미세 입자로, 물속에서 매우 안정적이어서 쉽게 가라앉지 않습니다.그것의 자연 침강 속도는 초당 0.154*10-6mm에 불과하여, 1m 침강하는 데 200년이 걸린다.이는 콜로이드 입자가 일반적으로 물 속의 용액에서 잘 녹지 않는 물질들이 침전되면서 형성되기 때문입니다. 많은 이온이나 분자들이 모여 일정량에 도달하면, 그로 인해 생성된 미세 입자의 표면에는 흡착능력이 생깁니다. 그래서 물속의 여러 이온들을 흡착할 수 있습니다. 또는 입자 표면의 이온화로 인해 많은 이온들이 생성되어, 입자 표면에 전하가 생깁니다. 따라서: (1) 같은 종류의 콜로이드는 같은 성질의 전하를 가지므로 서로 밀어내는 힘이 생겨, 콜로이드 입자들이 서로 접촉하거나 결합하는 것을 막습니다. 그 결과 입자들은 계속해서 미세한 상태로 물속에 떠 있게 됩니다； (2) 콜로이드 표면에는 물 분자들이 단단히 감싸고 있는 층이 있습니다. 이 수화층도 콜로이드 입자들 간의 접촉을 방해하고 분리시켜 주어, 콜로이드 입자들이 열운동을 할 때에도 그 형태를 유지할 수 있게 합니다. 그래서 입자들끼리 서로 붙지 않고 물 속에 부유할 수 있는 것입니다.위의 두 가지 이유로 인해, 물속의 콜로이드 입자들은 자연스럽게 가라앉지 않습니다.
이는 콜로이드 입자가 일반적으로 물 용액에서 녹지 않는 물질이 침전되면서 형성되기 때문입니다. 많은 이온이나 분자들이 모여 일정량에 이르면, 그로 인해 생성된 미세 입자의 표면에 흡착능력이 생기게 되고, 이를 통해 물속의 많은 이온들을 흡착할 수 있습니다. 또는 미세 입자 표면에서 이온화가 일어나 많은 이온들이 생성되면, 미세 입자 표면에는 전하가 생기게 됩니다.따라서: (1) 같은 종류의 콜로이드는 같은 성질의 전하를 가지고 있기 때문에 서로 반발력을 발생시킵니다. 이로 인해 콜로이드 입자들이 서로 접촉하거나 결합하는 것을 막아, 그 입자들이 계속해서 미세한 입자 상태로 남아 물 속에 떠 있게 됩니다； (2) 젤 입자 표면에는 물 분자층이 단단히 감싸고 있으며, 이 수화층도 콜로이드 입자들의 접촉을 방해하고 분리시켜 줍니다. 그 결과 콜로이드 입자들은 열운동을 할 때에도 미세한 입자 상태를 유지할 수 있으며, 서로 붙어서 물속에 현탁되는 것을 막습니다. 위의 두 가지 이유로 인해, 물속의 콜로이드 입자들은 자연스럽게 가라앉지 않습니다
(1) 동종 콜로이드는 같은 성질의 전하를 가지고 있기 때문에 서로 반발력을 발생시킵니다. 이로 인해 콜로이드 입자들이 서로 접촉하거나 결합하는 것을 막아, 그 입자들이 계속해서 미세한 상태로 남아 물 속에 부유하게 됩니다； (2) 젤 입자의 표면에는 물 분자들이 단단히 감싸고 있는 층이 있습니다. 이 수화층도 젤 입자들이 서로 접촉하는 것을 막아주며, 그 결과 젤 입자들은 열운동을 할 때에도 입자 상태를 유지할 수 있고, 서로 붙어서 물속에 현탁되는 것을 방지합니다. 위의 두 가지 이유로 인해, 물속의 콜로이드 입자들은 자연스럽게 가라앉지 않습니다
수중 콜로이드 입자는 10-4~10-6 mm 크기의 미세 입자로, 물속에서 매우 안정적이어서 쉽게 가라앉지 않습니다.그것의 자연 침강 속도는 초당 0.154×10-6 mm에 불과하여, 1m 침강하는 데 200년이 걸린다. 이는 콜로이드 입자가 일반적으로 물 용액에서 녹지 않는 물질이 침전되면서 형성되기 때문입니다. 많은 이온이나 분자들이 모여 일정량에 이르면, 그로 인해 생성된 미세 입자의 표면에 흡착능력이 생기게 되고, 이를 통해 물 속의 많은 이온들을 흡착할 수 있습니다. 또는 입자 표면의 이온화로 인해 많은 이온이 생성되어, 미세 입자의 표면에 전하가 생기게 됩니다.따라서: (1) 동종 콜로이드는 같은 성질의 전하를 가지고 있기 때문에 서로 밀어내는 힘이 생겨나, 콜로이드 입자들이 서로 접촉하거나 결합하는 것을 막습니다. 그 결과 입자들은 계속해서 미세한 상태로 남아 물 속에 떠 있게 됩니다； (2) 젤 입자 표면에는 물 분자층이 단단히 감싸고 있으며, 이 수화층도 콜로이드 입자들 간의 접촉을 방해하고 분리시켜 줍니다. 그 결과 콜로이드 입자들은 열운동을 할 때에도 입자 상태를 유지할 수 있으며, 서로 붙어서 물 속에 현탁되는 것을 막습니다. 위의 두 가지 이유로 인해, 물속의 콜로이드 입자들은 자연스럽게 가라앉지 않습니다.
왜냐하면: (1) 같은 종류의 콜로이드는 같은 성질의 전하를 가지고 있기 때문에 서로 반발력을 발생시켜, 콜로이드 입자들이 서로 접촉하거나 결합하는 것을 막습니다. 그 결과 콜로이드 입자들은 계속해서 미세한 입자 상태로 남아 물 속에 부유하게 됩니다； (2) 젤 입자의 표면에는 물 분자들이 단단히 감싸고 있는 층이 있습니다. 이 수화층도 젤 입자들이 서로 접촉하는 것을 막아주며, 그 결과 젤 입자들은 열운동을 할 때에도 입자 상태를 유지할 수 있고, 서로 붙어서 물속에 현탁되는 것을 방지합니다.
수중 콜로이드 입자란 입경이 0.001μm-0.1μm인 미세 입자로, 물속에서 매우 안정적이어서 쉽게 침전되지 않습니다.그것의 자연 침강 속도는 초당 0.154×10-3μm에 불과하여, 1m 침강하는 데 약 200년이 걸린다.이는 콜로이드 입자가 일반적으로 물 용액에서 녹지 않는 물질이 침전되면서 형성되기 때문입니다. 많은 이온이나 분자들이 모여 일정량에 이르면, 그로 인해 생성된 미세 입자의 표면에 흡착능력이 생기게 되고, 이를 통해 물 속의 많은 이온들을 흡착할 수 있습니다.또는 입자 표면의 이온화로 인해 많은 이온이 생성되어, 입자 표면에 전하가 생기는 것입니다.따라서: (1) 같은 종류의 콜로이드는 같은 성질의 전하를 가지고 있기 때문에 서로 반발력이 생겨나며, 이로 인해 콜로이드 입자들이 서로 접촉하거나 결합하는 것을 막습니다. 그 결과 입자들은 계속해서 미세한 상태로 남아 물 속에 떠 있게 됩니다； (2) 젤 입자의 표면에는 물 분자들이 단단히 감싸고 있는 층이 있습니다. 이 수화층도 콜로이드 입자들 간의 접촉을 방해하고 분리시켜 주어, 콜로이드 입자들이 열운동을 할 때에도 그 형태를 유지할 수 있게 해줍니다. 그래서 입자들끼리 서로 붙지 않고 물 속에 떠 있을 수 있는 것입니다.위의 두 가지 이유로 인해, 물속의 콜로이드 입자들은 물에 떠 있으면서 자연스럽게 가라앉지 않습니다.