Wat is een colloïdale suspensie?
Een colloïdale suspensie is een mengsel van meestal twee materialen waarbij de ene op microscopisch niveau in de andere is gedispergeerd, maar er niet chemisch aan is gebonden. Vloeistoffen, vaste stoffen en gassen kunnen allemaal deel uitmaken van een colloïdale suspensie met uitzondering dat het ene gas niet colloïdaal kan worden gesuspendeerd in een ander gas. De deeltjes die werken als het colloïde in een suspensie zijn meestal groter in afmeting dan die gevonden in oplossingen en variëren van 1 tot 1.000 nanometer of miljardste van een meter in diameter. Ze hebben de neiging gelijkmatig over de suspensie te worden verdeeld als deze recent is gemengd of geroerd, maar zullen zich door de zwaartekracht op de bodem van de oplossing nestelen als deze gedurende langere tijd ongestoord wordt toegestaan.
Goede voorbeelden van colloïdale suspensies zijn melk, verf en rook. Melk van koeien, geiten en andere dieren is een suspensie van vetbolletjes in vloeibaar water, als een voorbeeld van een vloeibare colloïde gesuspendeerd in een vloeistof. Verf is een voorbeeld van een vast colloïde gesuspendeerd in een vloeistof waarbij verfpigmenten, vaak samengesteld uit zware metaalpoeders zoals chroomoxide of zink, zijn gesuspendeerd in olie-, water- of koolwaterstofoplosmiddelbases. Rook is een voorbeeld van een vast colloïde dat is gesuspendeerd in een gas, waarbij de rook is samengesteld uit fijne asdeeltjes als brandbaar residu dat in lucht is gedispergeerd. Zelfs menselijk bloed wordt beschouwd als een colloïdale suspensie, met biologische materialen zoals vaste eiwitten gesuspendeerd in vloeibaar bloedserum of plasma.
Een unieke eigenschap van veel colloïden is dat ze er ondoorzichtig of doorzichtig uit kunnen zien. Dit komt door het feit dat de gesuspendeerde deeltjes vaak groot genoeg zijn individueel of als verzamelingen van moleculen dat ze werken om licht gedeeltelijk te verstrooien terwijl het door de colloïdale suspensie gaat. Blauw licht neigt veel effectiever te worden verspreid dan langere golflengten van licht, zoals rood licht, dus colloïdale suspensies hebben vaak een blauw getint uiterlijk, zoals mist in lucht. Deze eigenschap van een colloïdale suspensie is gebruikt om speciale soorten verf en vernis te creëren met een reflecterende kwaliteit die een glans geeft aan het gecoate oppervlak. De suspensie van deeltjes en gloed kan tot op zekere hoogte worden gehandhaafd, zelfs nadat het drogen heeft plaatsgevonden.
De eigenschappen van een colloïdale suspensie bestaan in een nogal delicate balans. De colloïde deeltjes blijven alleen in suspensie en voorkomen samenklonteren als de afstotende ladingen die ze uitvoeren in balans zijn met de natuurlijke aantrekkelijke Van der Waals-krachten in de suspensie. Kunstmatige middelen om dit evenwicht te handhaven om colloïdale suspensies te creëren zijn ontwikkeld. Een voorbeeld hiervan is een hydrofoob molecuul wasmiddel dat kan werken als een colloïde in water met een natuurlijk vermogen om binding aan watermoleculen te voorkomen, maar toch een aantrekkelijke lading heeft voor vuil en oliedeeltjes die ook in het water zijn gesuspendeerd.