কোলয়েড

কোলয়েড (ইংরেজি: Colloid) হলো পদার্থের এমন একটি অবস্থা, যার মধ্যে একটি পদার্থ (কঠিন, তরল বা গ্যাসীয়) অপর একটি পদার্থের (কঠিন, তরল বা গ্যাসীয়) মধ্যে ১০–৭ থেকে ১০–৫ সেমি ব্যাস বিশিষ্ট কনা রূপে বিস্তৃত থেকে স্থায়ী অসমসত্ত্ব তন্ত্র উৎপন্ন করে। পদার্থের কোলয়েড অবস্থা পৃষ্ঠতল ও কোলয়েড বিজ্ঞানের অংশ। ১৮৪৫ খ্রিস্টাব্দে বিজ্ঞানী ফ্রান্সিসকো সেলমি এই বিষয়ে প্রথম আলোকপাত করেন। তিনি পদার্থের এই অবস্থার নাম দেন Pseudosolution বা ছদ্ম দ্রবণ। পরে বিজ্ঞানী মাইকেল ফ্যারাডে এর আরো ব্যাখ্যা দেন এবং বিজ্ঞানী থমাস গ্রাহাম কোলয়েড নামটি প্রদান করেন (১৮৬১)। ইউপ্যাক প্রদত্ত সংজ্ঞা কোলয়েড: কোলয়েডীয় তন্ত্রের ক্ষুদ্ররূপ। Colloidal: State of subdivision such that the molecules or polymolecular particles dispersed in a medium have at least one dimension between approximately 1 nm and 1 μm, or that in a system discontinuities are found at distances of that order. কোলয়েড সিস্টেমে দুটি উপাদান বর্তমান যথাক্রমে বিস্তৃত দশা ও বিস্তার মাধ্যম। বিস্তৃত দশা: যে উপাদানটি ১০–৭ থেকে ১০–৫সেমি ব্যাস বিশিষ্ট কণারূপে অপর দশার মধ্যে অসমভাবে বিস্তৃত থাকে তাকে বিস্তৃত দশা (ইংরেজি: Dispersed phase) বলে। বিস্তার মাধ্যম: যে উপাদানে বিস্তৃত দশার কণাগুলি অসমভাবে ছড়িয়ে থাকে তাকে বিস্তার মাধ্যম (ইংরেজি: Dispersion medium) বলে। উদাহরণ তালিকা ফোম: সাবানের ফেনা, সোডা ওয়াটার। কঠিন ফোম: ঝামা পাথর, কেক। তরল অ্যারোসল: কুয়াশা, মেঘ। ইমালসন: দুধ, শ্যাম্পু, ক্রিম। জেল: পনির, দই, জেলি। কঠিন অ্যারোসল: ধোয়া, বায়ুর ধুলো। সল: রং, গোল্ড সল, মিল্ক অফ ম্যাগ্নেসিয়া। কঠিন সল: রঙিন কাচ, সংকর ধাতু। এটির সাপেক্ষে কোলয়েডকে দু'ভাগে ভাগ করা যায়, যথাক্রমে: দ্রাবক-আকর্ষী কোলয়েড (ইংরেজি: Lyophilic Colloid) ও দ্রাবক-বিকর্ষী কোলয়েড (ইংরেজি: Lyophobic Colloid)। বিস্তৃত দশার প্রকৃতি অনুযায়ী কোলয়েড তিন প্রকার: যে কোলয়েড সিস্টেমে বিস্তার মাধ্যমে বিস্তৃত কোলয়েড কণাগুলি বিস্তৃত দশার বহু সংখ্যক পরমাণু বা অণুর একত্রীভবনে সৃষ্ট হয়, তাকে বহু অণুসমন্বিত কোলয়েড বলে। এক্ষেত্রে বিস্তৃত দশার অণু বা পরমাণু গুলি পরস্পরের সঙ্গে ভ্যান ডার ওয়ালস বলের মাধ্যমে আবদ্ধ থাকে। এগুলি সাধারণত দ্রাবক বিকর্ষী প্রকৃতির হয়। উদাহরণ – সালফার সল (বহুসংখ্যক সালফার অণু একত্রিত হয়ে জলীয় মাধ্যমে কোলয়েড কণার আকারে বিস্তৃত থাকে)। এই কোলয়েডের ক্ষেত্রে বিস্তার মাধ্যমে বিস্তৃত প্রতিটি কোলয়েড কণা একটি করে বৃহৎ আকারের অণু দ্বারা গঠিত হয়। এই ধরনের কোলয়েড খুব স্থায়ী হয় এবং দ্রাবক আকর্ষী প্রকৃতির হয়। উদাহরণ – পলিমার যৌগ গুলি যেমন শ্বেতসার, প্রোটিন, জিলাটিন, অ্যালবুমিন। দীর্ঘ হাইড্রোকার্বন শৃঙ্খল যুক্ত কিছু বিশেষ জৈব যৌগের (যেমন – সাবান, ডিটারজেন্ট) আণবিক বা আয়নীয় সংযোজনের ফলে এই কোলয়েড উৎপন্ন হয়। এই যৌগ গুলির অণুর গঠনে দীর্ঘশৃঙ্খলযুক্ত হাইড্রোকার্বনের একটি অংশ এবং একটি আয়নীয় বা ধ্রুবীয় অংশ বর্তমান। হাইড্রোকার্বন অংশটি তাই এটি জল বিকর্ষী এবং আয়নীয় অংশটি জল আকর্ষী। উদাহরণ – সোডিয়াম স্টিয়ারেটকে (সাবান) জলে দ্রবীভূত করলে এরূপ কোলয়েড গঠিত হয়। এই ধরনের কোলয়েড সহজেই প্রস্তুত করা সম্ভব। বিস্তৃত দশাকে বিস্তার মাধ্যমে যুক্ত করে ঝাঁকালে বা উপযুক্ত উষ্ণতায় উত্তপ্ত করলে উৎপন্ন হয়ে যায়। দুই ভাবে প্রস্তুত করা হয়: যান্ত্রিক বিভাজন: কোলয়েড মিল নামক যন্ত্রের সাহায্যে যে পদার্থের কোলয়েড তৈরি করতে হবে সেটিকে যথাসম্ভব গুঁড়ো করে বিস্তার মাধ্যমের সাথে মিশিয়ে প্রলম্বন তৈরি করা হয়। তারপর দুটি গোলাকার ধাতব চাকতি প্রবল বেগে বিপরীত দিকে ঘুরতে থাকার ফলে সেই প্রলম্বন কোলয়েডে পরিণত হয়। অপলয়ন (Peptisation) ব্রেডিগের আর্ক পদ্ধতি দ্রাবক বিনিময় পদ্ধতি: যে পদার্থের কোলয়ডীয় দ্রবণ তৈরি করতে হবে, সেটিকে একটি উপযুক্ত তরলে দ্রবীভূত করা হয়। তারপর উৎপন্ন দ্রবণটিকে এমন একটি তরলের সাথে যুক্ত করা হয় যার মধ্যে পদার্থটি অদ্রাব্য বা স্বল্প দ্রাব্য, তারপর ধীরে ধীরে কোলয়েড তৈরি হয়। রাসায়নিক পদ্ধতি: (ক) বিজারণ পদ্ধতিতে সোনা, তামা, রূপো এবং প্ল্যাটিনাম ধাতুর সল প্রস্তুত করা যায়। 2PtCl4 + 4SnCl2 → 4SnCl4 + 2Pt (সল) (খ) জারণ পদ্ধতিতে কিছু অধাতব মৌলের সল উৎপন্ন করা হয়, যেমন সালফার। H2S + Br2 → 2HBr + S (সল) International Union of Pure and Applied Chemistry. Subcommittee on Polymer Terminology; Jones, Richard G. (২০০৯)। Compendium of polymer terminology and nomenclature : IUPAC recommendations, 2008। Cambridge: Royal Society of Chemistry। আইএসবিএন 978-1-84755-942-5। ওসিএলসি 406528399। উদ্ধৃতি টেমপ্লেট ইংরেজি প্যারামিটার ব্যবহার করেছে (link) Stepto, Robert F. T. (২০০৯-০১-০১)। "Dispersity in polymer science (IUPAC Recommendations 2009)"। Pure and Applied Chemistry। 81 (2): 351–353। এসটুসিআইডি 95122531। ডিওআই:10.1351/PAC-REC-08-05-02 । উদ্ধৃতি টেমপ্লেট ইংরেজি প্যারামিটার ব্যবহার করেছে (link) Israelachvili, Jacob N. (২০১১)। Intermolecular and surface forces (4rd সংস্করণ)। Burlington, MA: Academic Press। আইএসবিএন 978-0-08-092363-5। ওসিএলসি 706803091। উদ্ধৃতি টেমপ্লেট ইংরেজি প্যারামিটার ব্যবহার করেছে (link) Selmi, Francesco "Studi sulla dimulsione di cloruro d'argento". Nuovi Annali delle Scienze Naturali di Bologna, 1845. Selmi, Francesco, Studio intorno alle pseudo-soluzioni degli azzurri di Prussia ed alla influenza dei sali nel guastarle, Bologna: Tipi Sassi, 1847 Hatschek, Emil, The Foundations of Colloid Chemistry, A selection of early papers bearing on the subject, The British Association Committee on Colloid Chemistry, London, 1925 Selmi, Francesco - Sur le soufre pseudosoluble, sa pseudosolution e le soufre mou, Journal de Pharmacie et de Chimie, tome 21, 1852, Paris Tweney, Ryan D. (২০০৬)। "Discovering Discovery: How Faraday Found the First Metallic Colloid"। Perspectives on Science। 14: 97–121। এসটুসিআইডি 55882753। ডিওআই:10.1162/posc.2006.14.1.97। উদ্ধৃতি টেমপ্লেট ইংরেজি প্যারামিটার ব্যবহার করেছে (link) "X. Liquid diffusion applied to analysis"। Philosophical Transactions of the Royal Society of London। 151: 183–224। ১৮৬১। এসটুসিআইডি 186208563। ডিওআই:10.1098/rstl.1861.0011। উদ্ধৃতি টেমপ্লেট ইংরেজি প্যারামিটার ব্যবহার করেছে (link) . Page 183: "As gelatine appears to be its type, it is proposed to designate substances of the class as colloids, and to speak of their peculiar form of aggregation as the colloidal condition of matter." Richard G. Jones; Edward S. Wilks; W. Val Metanomski; Jaroslav Kahovec; Michael Hess; Robert Stepto; Tatsuki Kitayama, সম্পাদকগণ (২০০৯)। Compendium of Polymer Terminology and Nomenclature (IUPAC Recommendations 2008) (2nd সংস্করণ)। RSC Publ.। পৃষ্ঠা 464। আইএসবিএন 978-0-85404-491-7। উদ্ধৃতি টেমপ্লেট ইংরেজি প্যারামিটার ব্যবহার করেছে (link) Stepto, Robert F. T. (২০০৯)। "Dispersity in polymer science (IUPAC Recommendations 2009)" (পিডিএফ)। Pure and Applied Chemistry। 81 (2): 351–353। এসটুসিআইডি 95122531। ডিওআই:10.1351/PAC-REC-08-05-02। ২০২২-১০-০৯ তারিখে মূল (পিডিএফ) থেকে আর্কাইভ করা। উদ্ধৃতি টেমপ্লেট ইংরেজি প্যারামিটার ব্যবহার করেছে (link) Slomkowski, Stanislaw; Alemán, José V.; Gilbert, Robert G.; Hess, Michael; Horie, Kazuyuki; Jones, Richard G.; Kubisa, Przemyslaw; Meisel, Ingrid; Mormann, Werner; Penczek, Stanisław; Stepto, Robert F. T. (২০১১)। "Terminology of polymers and polymerization processes in dispersed systems (IUPAC Recommendations 2011)" (পিডিএফ)। Pure and Applied Chemistry। 83 (12): 2229–2259। এসটুসিআইডি 96812603। ডিওআই:10.1351/PAC-REC-10-06-03। ২০২২-১০-০৯ তারিখে মূল (পিডিএফ) থেকে আর্কাইভ করা। উদ্ধৃতি টেমপ্লেট ইংরেজি প্যারামিটার ব্যবহার করেছে (link)