Vad är en kolloidlösning?

Även kallad en kolloidupphängning är en kolloidlösning resultatet härledd från en enhetlig blandning av en fas, den "dispergerade fasen", inom en annan, den "kontinuerliga fasen." Den kontinuerliga fasen kan vara fast, vätska eller gas. En kolloidlösning är inte en riktig lösning, eftersom kolloidala partiklar i allmänhet är mikroskopiskt synliga och sträcker sig i storlek typiskt från 1-1000 nanometer i storlek. Dessa partiklar varierar avsevärt i form, från plattor till stänger till sfärer. Att stabilisera en kolloid kallas peptisering, medan de-stabilisering kallas flockning.

Den breda kategoriseringen av en kolloidlösning kan minskas i enlighet med formen av spridd fas och kontinuerlig fas. Vätska som är dispergerad i en gas kallas en aerosol, antingen en dimma eller en dimma, medan en gas som är dispergerad i vätska kallas ett skum, exemplifierat med rakkräm eller vispgrädde. Om vätska är dispergerat i ett fast ämne är det en "gel", men fast substans som är dispergerad i en vätska är en "sol" - ett exempel på det förstnämnda är dessertgelatin, medan färg är en sol. Mjölk är en emulsion - en vätska-vätskekolloid som kallas en hydrokolloid.

Brownsk rörelse är den mest anmärkningsvärda mekaniska kraften som stabiliserar kolloidala vätskor. Den kontinuerliga fasen, ibland kallad "lösningsmedelsfasen", rör om kolloidlösningspartiklar med hjälp av enskilda molekyler som bombarderar de kolloidala partiklarna. Denna browniska mekaniska kraft stabiliseras framgångsrikt, helt enkelt för att den nedåtriktade gravitationskraften hos små kolloidala partiklar inte är tillräckligt stor för att överbrygga dem. En ytterligare faktor, avvisande elektriska krafter, uppvisar stabilitetsbeteende med kort räckvidd mot en kolloidlösning. Det finns andra krafter, attraktiva, som verkar förändra kolloidernas natur genom att skapa tomrum; dessa är under pågående utredning.

Bevis för att verkan av elektriska krafter peptiserar kolloidala partiklar kan observeras genom att föra en kolloidal lösning under påverkan av ett elektriskt fält. Partiklarna migrerar som svar. Peptisering kan ökas genom tillsats av ett lämpligt ytaktivt medel eller ämne som tillhandahåller joner som fäster vid kolloidala partiklar. Omvänt kan flockning uppnås med hjälp av olika tillsatser som tar bort elektrostatisk laddning och som också kan lägga till bulk. Flockning är särskilt viktig för avlägsnande av fasta ämnen i avloppsreningsverk.

Ett instrument som används för att studera en kolloidlösning - en zetamätare - mäter potentialskillnaden mellan det spridda skiktet av kolloidala partiklar och den omgivande kontinuerliga fasen. Ju lägre potentialskillnad, desto mer sannolikt är att partiklarna flockar; ju högre den är, desto stabilare är kolloiden. Ett annat viktigt verktyg är nefelmätaren. Det används ofta för att detektera suspenderade partiklar i en vätska eller en gaskolloid. Nära besläktat med detta är turbidimetern, som används för att upptäcka farlighet i vattenprover som den som tas från sjöar och bäckar.