توماس گراهام و کلوئید: بنیان‌گذار شیمی کلوئیدی
توماس گراهام کیست؟
توماس گراهام (Thomas Graham) در سال 1805 در شهر گلاسگو اسکاتلند متولد شد و در سال 1869 در لندن درگذشت. او یکی از برجسته‌ترین شیمی‌دانان قرن نوزدهم است که نقش مهمی در شکل‌گیری شیمی مدرن ایفا کرد. گراهام بیشتر به خاطر کشف قانون نفوذ گازها (قانون گراهام) و بنیان‌گذاری علم شیمی کلوئید شناخته می‌شود.
کلوئید چیست؟
کلوئید (Colloid) مخلوطی ناهمگن از دو ماده است که یکی به‌صورت ذرات بسیار ریز در دیگری پخش شده است. این ذرات آن‌قدر کوچک هستند که با چشم دیده نمی‌شوند، اما به‌قدری بزرگ‌اند که از یک محلول واقعی (مثل نمک در آب) قابل تشخیص‌اند.
تمایز محلول واقعی و کلوئیدی توسط گراهام
توماس گراهام در پژوهش‌های خود متوجه شد که برخی مواد مانند ژلاتین، نشاسته یا چسب گیاهی از غشاءهای نیمه‌تراوا عبور نمی‌کنند، در حالی که مواد بلوری مانند نمک و شکر این قابلیت را دارند. او این پدیده را مورد بررسی قرار داد و محلول‌ها را به دو دسته‌ی زیر تقسیم کرد:
- کریستالوئیدها (Crystalloids): موادی با ذرات بسیار کوچک که به‌راحتی از غشاء نیمه‌تراوا عبور می‌کنند، مانند نمک یا اوره.
- کلوئیدها (Colloids): موادی با ذرات بزرگ‌تر که نمی‌توانند از غشاء عبور کنند، مانند ژلاتین یا آلبومین.
اهمیت کشف گراهام در علم امروز
تقسیم‌بندی محلول‌ها به کریستالوئید و کلوئید تأثیر بزرگی در درک رفتار فیزیکی و شیمیایی مواد در بدن انسان، صنایع دارویی، رنگ‌سازی، صنایع غذایی و حتی فناوری نانو داشته است.
همچنین، روش دیالیز (Dialysis) که امروزه برای تصفیه خون در بیماران کلیوی استفاده می‌شود، بر اساس همین مطالعات گراهام پایه‌گذاری شده است.
سایر دستاوردهای گراهام
علاوه بر مطالعاتش درباره کلوئیدها، گراهام قانون مهمی درباره انتشار گازها ارائه کرد که به نام قانون گراهام شناخته می‌شود. این قانون می‌گوید سرعت نفوذ گازها با ریشه دوم جرم مولکولی معکوس نسبت دارد. این قانون پایه‌ای برای درک بهتر گازها و رفتار آن‌ها در محیط‌های بسته است.
جمع‌بندی
توماس گراهام یکی از ستون‌های اصلی شیمی فیزیک و بیوشیمی مدرن به شمار می‌رود. او نه تنها با تفکیک محلول‌ها به کریستالوئید و کلوئید درک ما را از ترکیب‌های شیمیایی متحول کرد، بلکه مفاهیم پایه‌ای مانند دیالیز و انتشار گاز را نیز به ما آموخت. آثار او همچنان در علوم زیستی، پزشکی و مهندسی شیمی کاربرد دارند.
