A gélek (singular gel , lat. gelo - „I fagyasztom”) strukturált rendszerek, amelyek nagy és alacsony molekulatömegű anyagokból állnak. A háromdimenziós polimer váz (rácsok, mátrixok) jelenléte biztosítja a géleknek a szilárd anyagok mechanikai tulajdonságait : a folyékonyság hiánya, az alak megtartásának képessége, szilárdsága és deformálódási képessége ( plaszticitás és rugalmasság ).
A gélek legalább két komponensből állnak, amelyek közül az egyik egy folytonos háromdimenziós makromolekuláris hálózatot alkot, amely keretként működik, és az üregeket kis molekulatömegű oldószerrel - diszpergált fázissal - töltik ki.
A gélek makromolekuláris szerkezetének kialakítására képes anyagokat gélképzőknek nevezzük. Ide tartoznak mind a szervetlen ( szilícium-dioxid , alumínium-oxid ), mind a szerves anyagok és ezek keverékei ( polivinil-alkohol , poliakrilamid , zselatin , agar-agar , pektin anyagok stb.). Kis molekulatömegű diszpergált fázis - gél töltőanyagként - víz, kis szénatomszámú mono- és oligoalkoholok , szénhidrogének hatnak . A vizes diszpergált fázisú géleket hidrogéleknek, az alkoholfázisúakat alkogéleknek, a szénhidrogén fázisú géleket organogéleknek (a közönséges elnevezés liogeleknek) nevezzük.
A gélek a szolok koagulációja és ezt követő összeolvadása során képződnek , a hőmérséklet csökkentésével, a szappanok micellás oldatainak koncentrálásával vagy az új diszperziós közeg elválasztásával a túltelített oldatoktól.
A liogélekből a folyékony fázis eltávolításával finoman porózus testeket ( aerogéleket vagy xerogéleket) kaphatunk, amelyekben a diszperziós közeg erős tapadós vagy fázis (kohéziós) porózus szerkezetekké alakul. Ezek alumínium gél és szilikagél , amelyet alumínium-hidroxid és kovasav hidrogélei szárításával nyernek .
A gélek termodinamikailag instabilak: a szinerézis következtében a diszperz rendszer spontán összeomlik, és a szerkezeti hálózat spontán tömörödése következtében folyékony koncentrált fázis szabadul fel. Amikor a kis molekulatömegű oldószert eltávolítják (szárítás), a gélek általában visszafordíthatatlanul tönkremennek.
A zseléket széles körben használják különféle kozmetikumok, gyógyszerek és háztartási vegyszerek előállításához ( hajápoláshoz , borotválkozáshoz stb.), valamint elektroforézises laboratóriumi kutatásokhoz stb.
A plasztikai sebészetben használt anatómiai implantátumok zselével tölthetők .
A szárított géleket ( alumógél , szilikagél ) széles körben használják enteroszorbensként .
A modern orosz nyelvben a nagy molekulatömegű és kis molekulatömegű komponensekből álló strukturált diszperz rendszerek leírására a „gél” és a „ zselé ” szavakat (a latin gelo -tól az angol gel és a francia gelée -ig ) párhuzamosan használják, valamint a „ zselé ” szót. ” (oroszul.). És bár lényegében nincs különbség köztük, a kémiában a „gélek” kifejezést a visszafordíthatatlanul lebomló strukturált diszperz rendszerek jellemzésére használják (a diszpergált fázis általában szervetlen makromolekulákból áll). A zselék olyan rendszerek, amelyeket a koagulációs folyamat visszafordíthatósága jellemez.
A kifejezések következő alkalmazási területei is kialakultak:
Szótárak és enciklopédiák |
|
---|---|
Bibliográfiai katalógusokban |
Az anyag termodinamikai állapotai | |||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Fázis állapotok |
| ||||||||||||||||
Fázisátmenetek |
| ||||||||||||||||
Diszpergált rendszerek |
| ||||||||||||||||
Lásd még |