કલિલતંત્ર

કલિલતંત્ર (colloidal system) : પદાર્થની વિશાલ સપાટી ધરાવતી વિશિષ્ટ અવસ્થા. કલિલતંત્રના નિશ્ચિત પ્રવાહી માધ્યમમાં કલિલના ઘટકો પરિક્ષિપ્ત (dispersed) કે નિલંબિત (suspended) અવસ્થામાં હોય છે. સજીવના મૂળ ઘટક તરીકે આવેલો ભૌતિક ઘટક, જીવરસ (protoplasm) હંમેશાં કલિલ સ્વરૂપમાં હોય છે. તેથી મુખ્યત્વે જીવરસને કલિલતંત્ર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જીવરસના ભાગરૂપે આવેલા પાણી અને અન્ય પ્રવાહીમાં હમેશાં કાર્બનિક અને અકાર્બનિક સૂક્ષ્મકણો નિલંબિત થયેલા હોય છે. આ સૂક્ષ્મ કણોનો વ્યાસ 1 m. mથી 100 m. m વચ્ચે હોય છે અને આવા કણોને લીધે કલિલ ફેલાઈ જાય છે.

કાયમ રહેલા પદાર્થો અણુસ્વરૂપે હોય છે, જ્યારે ફેલાયેલ સ્થિતિમાં રહેલા પદાર્થો કણસ્વરૂપે હોય છે. કાયમી અણુઓ જીવરસના પ્રવાહીમાં સતત ભ્રમણ કરતા હોય છે. આ અણુઓની ગતિને લીધે, ફેલાયેલ સ્થિતિમાં રહેલા કણો પણ ગતિમાન થાય છે. આ કલિલકણોની ગતિને બ્રાઉનિયન ગતિ (movement) કહે છે. આવી ગતિને લઈને કેટલીક રાસાયણિક સરળતા પ્રાપ્ત થાય છે. પરિણામે ઉત્સેચકો જેવા ઘટકો કલિલ પદાર્થો પર ઝડપી અસર કરે છે.

જીવરસમાં રહેલા કલિલકણોને લીધે પ્રકાશ વધારે પ્રમાણમાં વીખરાય છે. પ્રકાશનાં આપાતકિરણોને કાટખૂણેથી તેનું અવલોક્ધા થઈ શકે છે. વીખરાયેલ (refracted) પ્રકાશના અંધકારમય શંકુને ટિન્ડલની અસર (Tindel effect) કહે છે. કલિલકણો અને કાયમી માધ્યમના વક્રીભવનાંક વચ્ચે જેટલો તફાવત વધારે તેટલો પ્રકાશ વધારે વીખરાય છે.

ફેલાયેલ કણો અને કાયમી પદાર્થો વચ્ચે અસ્થાયી સ્વરૂપની કલા (membrane) બંધાય છે, જે ધન (+) કે ઋણ (-) વીજભાર ધારણ કરે છે. આ વીજભાર પરિવર્તનશીલ છે. આ ગુણધર્મ ખનિજોના શોષણ જેવી જૈવિક પ્રક્રિયાઓમાં અગત્યનો ભાગ ભજવે છે.

કલિલ સ્વરૂપમાં હંમેશા ફેરફારો થતા રહે છે, તેથી કલિલ પ્રવાહી કે અર્ધઘન અવસ્થા પ્રાપ્ત કરે છે. કલિલ મુખ્યત્વે પ્રવાહી સ્વરૂપમાં હોય તે અવસ્થાને જલરસ (sol) કહે છે, જ્યારે અર્ધઘન અવસ્થાને ઘટરસ (gel) કહે છે. જૈવિક પ્રક્રિયાને અધીન જીવરસ સતત જલરસ અવસ્થામાંથી ઘટરસ અવસ્થામાં અને ઘટરસ અવસ્થામાંથી જલરસ અવસ્થામાં ફેરવાયા કરે છે. કલિલના આ રૂપાંતરણમાં દબાણ, તાપમાન અને અમ્લતા જેવાં પરિબળો અગત્યનો ભાગ ભજવે છે. જીવરસમાં થતા આવા ફેરફારને લઈને અમીબા પ્રચલન કરી શકે છે.

કલિલમાં રહેલા દ્રાવકના પ્રત્યે કલિલકણો આકર્ષાતા હોય તો તે દ્રવરાગી (substance attractants) કહેવાય છે. જો અપાકર્ષણ થતું હોય તો તેમને દ્રવાપાકર્ષી (substance repellants) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જીવરસના અભ્યાસમાં દ્રવાપાકર્ષી કણો અત્યંત મહત્વનો ભાગ ભજવે છે.

બળદેવભાઈ પટેલ