Koloidy

Po dodaniu soli do wody rozpuszcza się, tworząc roztwór. I odwrotnie, gdy piasek jest dodawany do wody i mieszany, cząsteczki piasku są rozprowadzane po cieczy, tworząc zawiesinę, a na końcu osiadają na dnie.

Jednak po dodaniu mąki do wody woda staje się mętna. Dzieje się tak, ponieważ mąka i woda tworzą dyspersję koloidalną lub koloid.

Koloid to mieszanina, w której cząstki substancji rozpuszczonej są drobno zdyspergowane w środowisku podobnym do rozpuszczalnika.

Cząstki zdyspergowane i ośrodek dyspergujący mogą być dowolną kombinacją ciała stałego i cieczy, taką jak opal, ciecz i ciecz, taką jak mleko, ciecz i gaz, np. bita śmietana, z wyjątkiem tego, że nie mogą być jednocześnie gazami.

Właściwości koloidu są pośrednie między właściwościami zawiesin i roztworów.

Koloidy są niejednorodnymi mieszaninami, takimi jak zawiesiny, w przeciwieństwie do roztworów, które są jednorodne.

Cząstki koloidalne o wielkości od 5 do 1000 nanometrów są znacznie większe niż zwykłe cząsteczki substancji rozpuszczonej, które mają około 1 nanometra lub mniej, i mniejsze niż cząstki zawieszone, które mają 10 000 nanometrów lub więcej.

Promień lasera przechodzący przez roztwór jest niewidoczny, ale można go łatwo dostrzec w dyspersji koloidalnej. Dzieje się tak, ponieważ cząstki koloidu są wystarczająco duże, aby rozproszyć światło, podczas gdy cząstki substancji rozpuszczonej są zbyt małe, aby to zrobić.

To rozpraszanie światła przez cząstki koloidalne nazywa się efektem Tyndalla.

Cząstki koloidalne mogą pozostawać stabilnie rozproszone w ośrodku, zderzając się z innymi cząsteczkami i poruszając się stale po losowej ścieżce. Ruch ten nazywa się ruchem Browna.

Jeśli zawiesina, roztwór i koloid są odwirowane, oddziela się tylko zawiesina.

Koloidy na bazie wody mogą być hydrofilowe, kochające wodę lub hydrofobowe, bojące się wody.

Na przykład, gdy agar, ekstrakt z wodorostów, jest dodawany do gorącej wody, tworzy hydrofilowy koloid.

Koloidy hydrofobowe, takie jak olej i ocet, są niestabilne w wodzie i mają tendencję do oddzielania się.

Takie dyspersje koloidalne można ustabilizować poprzez dodanie innych substancji, które przyczepiają się do powierzchni cząstek koloidalnych. Dodatki te mogą być jonami, które odpychają inne jony na sąsiednich cząstkach koloidalnych, aby pozostały rozproszone.

Inne dodatki mogą pokrywać powierzchnię cząstek koloidalnych grupami hydrofilowymi. Na przykład stearynian sodu, rodzaj mydła, ma jon sodu wraz z polarną głową i długim niepolarnym ogonem kwasu tłuszczowego.

W wodzie cząsteczki mydła gromadzą się w kulach, tak że ich hydrofobowe ogony są skierowane do wewnątrz, podczas gdy ich naładowane hydrofilowe głowy znajdują się na zewnątrz. Te kuliste struktury nazywane są miceli.

Hydrofobowe ogony zatrzymują niepolarny olej wewnątrz miceli, podczas gdy hydrofilowy na zewnątrz oddziałuje z wodą. Wyjaśnia to zjawiska obserwowane, gdy mydło jest myte wodą, a olej jest usuwany.