Co to jest zawieszenie koloidalne?
Zawiesina koloidalna jest mieszaniną zwykle dwóch materiałów, z których jeden jest rozproszony w drugim na poziomie mikroskopowym, ale nie jest z nim związany chemicznie. Ciecze, ciała stałe i gazy mogą być częścią zawiesiny koloidalnej, z tym wyjątkiem, że jednego gazu nie można zawiesić koloidalnie w innym gazie. Cząstki, które działają jak koloid w zawiesinie, mają zwykle większy rozmiar niż cząsteczki znajdujące się w roztworach i mają zakres od 1 do 1000 nanometrów lub miliardowych części średnicy. Zwykle są one równomiernie rozmieszczone w zawiesinie, jeśli została niedawno zmieszana lub wymieszana, ale osiądą na dnie roztworu z powodu grawitacji, jeśli pozostanie w niezakłóconym stanie przez dłuższy czas.
Dobrymi przykładami zawiesin koloidalnych są mleko, farba i dym. Mleko od krów, kóz i innych zwierząt jest zawiesiną kuleczek tłuszczu w ciekłej wodzie, jako przykład ciekłego koloidu zawieszonego w cieczy. Farba jest przykładem stałego koloidu zawieszonego w cieczy, w którym pigmenty farby, często złożone z proszków metali ciężkich, takich jak tlenek chromu lub cynk, są zawieszone w olejach, wodzie lub w rozpuszczalnikach węglowodorowych. Dym jest przykładem stałego koloidu zawieszonego w gazie, w którym dym składa się z drobnych cząstek popiołu jako palnych pozostałości rozproszonych w powietrzu. Nawet ludzka krew jest uważana za zawiesinę koloidalną, z materiałami biologicznymi, takimi jak białka stałe zawieszone w płynnej surowicy krwi lub osoczu.
Unikalną właściwością wielu koloidów jest to, że mogą mieć nieprzejrzysty lub półprzezroczysty wygląd. Wynika to z faktu, że zawieszone cząstki są często wystarczająco duże indywidualnie lub jako kolekcje cząsteczek, które działają częściowo rozpraszając światło przechodzące przez zawiesinę koloidalną. Niebieskie światło jest zwykle znacznie bardziej rozproszone niż dłuższe fale świetlne, takie jak światło czerwone, więc zawiesiny koloidalne często mają niebieski odcień, taki jak mgła w powietrzu. Ta funkcja zawiesiny koloidalnej została wykorzystana do stworzenia specjalnych rodzajów farb i lakierów, które mają właściwości odblaskowe, które nadają blasku powlekanej powierzchni. Zawieszenie cząstek i blask można w pewnym stopniu utrzymać, nawet po wysuszeniu.
Właściwości zawiesiny koloidalnej istnieją w dość delikatnej równowadze. Cząstki koloidu pozostaną w zawiesinie i unikną zlepiania się, jeśli odpychające ładunki równoważą się z naturalnymi atrakcyjnymi siłami Van der Waalsa w zawiesinie. Opracowano sztuczne sposoby utrzymywania tej równowagi w celu utworzenia koloidalnych zawiesin. Przykładem tego jest hydrofobowa cząsteczka detergentu, która może działać jako koloid w wodzie z naturalną zdolnością do unikania wiązania z cząsteczkami wody, a jednocześnie posiadająca atrakcyjny ładunek w kierunku cząstek brudu i oleju zawieszonych również w wodzie.