Co to jest rozwiązanie koloidalne?
Roztwór koloidu, zwany także zawiesiną koloidu, jest wynikiem uzyskiwania jednorodnej domieszki jednej fazy, „fazy rozproszonej” w drugiej, „fazy ciągłej”. Faza ciągła może być ciałem stałym, cieczą lub gazem. Roztwór koloidalny nie jest prawdziwym rozwiązaniem, ponieważ cząstki koloidalne są ogólnie widoczne mikroskopowo, których wielkość waha się zwykle od 1–1 000 nanometrów. Cząstki te różnią się znacznie pod względem formy, od płyt przez pręty po kule. Stabilizowanie koloidu nazywa się peptyzacją, podczas gdy stabilizację nazywa się flokulacją.
Szeroką kategoryzację roztworu koloidu można zawęzić w zależności od postaci fazy rozproszonej i fazy ciągłej. Ciecz zdyspergowana w gazie nazywa się aerozolem, niezależnie od tego, czy jest to mgła, czy mgła, podczas gdy gaz zdyspergowany w cieczy nazywany jest pianą, na przykład kremem do golenia lub bitą śmietaną. Jeśli ciecz jest zdyspergowana w ciele stałym, jest to „żel”, ale ciało stałe zdyspergowane w cieczy jest „zolem” - jednym z przykładów tego pierwszego jest deserowa żelatyna, podczas gdy farba jest zolem. Mleko jest emulsją - koloidem ciecz-ciecz zwanym hydrokoloidem.
Ruch Browna jest najbardziej zauważalną siłą mechaniczną stabilizującą płyny koloidalne. Faza ciągła, czasami nazywana „fazą rozpuszczalnika”, miesza cząsteczki roztworu koloidalnego za pomocą pojedynczych cząsteczek bombardujących cząstki koloidalne. Ta siła mechaniczna Browna skutecznie stabilizuje się, po prostu dlatego, że siła grawitacyjna skierowana w dół małych cząstek koloidalnych nie jest wystarczająco duża, aby je pokonać. Dodatkowym czynnikiem, odpychającymi siłami elektrycznymi, jest zachowanie stabilizujące w bliskiej odległości w stosunku do roztworu koloidu. Istnieją inne siły, atrakcyjne, które wydają się modyfikować naturę koloidów, wytwarzając puste przestrzenie; są one w trakcie dochodzenia.
Dowód, że działanie sił elektrycznych peptyduje cząstki koloidalne, można zaobserwować poprzez doprowadzenie roztworu koloidalnego pod wpływem pola elektrycznego. Cząsteczki migrują w odpowiedzi. Peptyzację można zwiększyć przez dodanie odpowiedniego środka powierzchniowo czynnego lub substancji, która zapewnia jony przyczepiające się do cząstek koloidalnych. I odwrotnie, flokulację można osiągnąć przy użyciu różnych dodatków, które usuwają ładunki elektrostatyczne i które mogą również zwiększać objętość. Flokulacja jest szczególnie ważna przy usuwaniu ciał stałych w oczyszczalniach ścieków.
Jeden instrument używany do badania roztworu koloidu - miernik zeta - mierzy różnicę potencjałów między zdyspergowaną warstwą cząstek koloidalnych a otaczającą fazą ciągłą. Im mniejsza różnica potencjałów, tym bardziej prawdopodobne jest, że cząstki będą się flokulować; im wyższy, tym bardziej stabilny jest koloid. Innym ważnym narzędziem jest nefelometr. Jest często używany do wykrywania zawieszonych cząstek w koloidie cieczowym lub gazowym. Ściśle z tym związany jest mętnościomierz, stosowany do wykrywania zmętnienia w próbkach wody, takich jak pobrane z jezior i strumieni.