Qu'est-ce qu'une solution colloïde?
Aussi appelée suspension colloïdale, une solution colloïdale est le résultat du mélange uniforme d'une phase, la «phase dispersée», dans une autre phase, la «phase continue». La phase continue peut être solide, liquide ou gazeuse. Une solution colloïdale n'est pas une vraie solution, car les particules colloïdales sont généralement visibles au microscope, leur taille allant généralement de 1 à 1 000 nanomètres. La forme de ces particules varie considérablement, des plaques aux bâtonnets en passant par les sphères. La stabilisation d'un colloïde s'appelle la peptisation, alors que la déstabilisation est appelée la floculation.
La catégorisation générale d'une solution colloïdale peut être réduite en fonction de la forme de la phase dispersée et de la phase continue. Un liquide dispersé dans un gaz est appelé un aérosol, qu’il s’agisse d’un brouillard ou d’un brouillard, alors qu’un gaz dispersé dans un liquide est appelé une mousse, par exemple une crème à raser ou une crème fouettée. Si le liquide est dispersé dans un solide, il s'agit d'un "gel", mais le solide dispersé dans un liquide est un "sol" - un exemple du premier est la gélatine pour dessert, alors que la peinture est un sol. Le lait est une émulsion - un colloïde liquide-liquide appelé hydrocolloïde.
Le mouvement brownien est la force mécanique la plus remarquable stabilisant les fluides colloïdaux. La phase continue, parfois appelée phase "solvant", agite les particules de solution colloïdale au moyen de molécules individuelles bombardant les particules colloïdales. Cette force mécanique brownienne se stabilise avec succès, tout simplement parce que la force gravitationnelle vers le bas de petites particules colloïdales n’est pas suffisante pour les maîtriser. Un facteur supplémentaire, les forces électriques répulsives, présente un comportement de stabilisation à courte portée vis-à-vis d'une solution colloïdale. Il existe d’autres forces, attractives, qui semblent modifier la nature des colloïdes en produisant des vides; ceux-ci sont en cours d'enquête.
La preuve que l'action des forces électriques peptise les particules colloïdales peut être observée en amenant une solution colloïdale sous l'influence d'un champ électrique. Les particules migrent en réponse. La peptisation peut être augmentée en ajoutant un tensioactif ou une substance appropriée qui fournit des ions qui s'attachent aux particules colloïdales. Inversement, la floculation peut être obtenue en utilisant différents additifs qui éliminent les charges électrostatiques et peuvent également ajouter du volume. La floculation est particulièrement importante pour l'élimination des solides dans les stations d'épuration.
Un instrument utilisé pour étudier une solution colloïdale - un zêtamètre - mesure la différence de potentiel entre la couche dispersée de particules colloïdales et la phase continue environnante. Plus la différence de potentiel est faible, plus les particules risquent de floculer; plus il est élevé, plus le colloïde est stable. Le néphélomètre est un autre outil important. Il est souvent utilisé pour détecter les particules en suspension dans un colloïde liquide ou gazeux. Le turbidimètre, étroitement lié à cela, est utilisé pour détecter le trouble dans les échantillons d'eau tels que ceux prélevés dans les lacs et les cours d'eau.