Kolloidok

• Frissítve: 2023-09-24       komló     Komló levéltetű

Kolloidok szubmikroszkópos határfelületű, ill. szubmikroszkópos szerkezetű anyagrendszerek, melyek a heterogén és homogén rendszerek között foglalnak helyet.

A kolloidok rendszerének önálló sajátos törvényei vannak, melyek nem vezethetők le és nem tevődnek össze a heterogén és homogén rendszerek törvényeiből. Ezért a kolloidok fizikája és kémiája önálló tudomány.

A kolloidok mérete a látható fény hullámhosszánál, 500 millimikronnál kisebb, de 1 millimikronnál, a molekulák átlagos méreténél nagyobb. Elvileg bármilyen anyagból annak minóségétől függetlenül lehet kolloidokat alkotni.

Kolloid rendszereket heterogén rendszerekből két úton lehet előállítani, ún. alakváltoztatással (difformálással) és aprítással (diszpergálással). Homogén rendszerekből kondenzálás útján alkotható kolloidrendszer.

A kolloidok maximális fajlagos felülettel és felületi energiával rendelkező rendszerek. A fajlagos felület és így a felületi energia azonban nemcsak a lineáris méretnek, hanem az alaknak is függvénye, ezért a térbeli alak a kolloidrendszerek fontos állapotjelzője, ellentétben a heterogén és homogén rendszerekkel.

A nagy fajlagos felület igen megnöveli a kolloidok adszorpciós képességét. Az oldószert adszorbeáló kolloidok liofil, a nem adszorbeálók liofob kolloidok. Ha víz az oldószer, akkor hidrofil és hidrofob kolloidoknak nevezik.

A reverzibilis kolloidok (megfordítható kolloidok) olyan kolloid-oldatok, melyeknek részecskéi a koaguláláskor nem olvadnak egybe, határfelületeiket összetömörülésük után is megtartják. Az ilyen kolloidok oldataiból kicsapott koagulumok aránylag könnyen visszaalakulnak kolloidoldatokká. A kolloidok oldatai a Tyndall-jelenséget mutatják.

A kolloidok mikroszkóppal nem láthatók, ultramikroszkóppal érzékelhetők, elektronmikroszkóppal láthatók. Az oldott kolloidok Brown-féle mozgást végeznek. A kolloidok diffúziós oldatainak elektromos töltésű részecskéi az elektromos áram hatására az elektródok felé mozdulnak el (Elektroforézis). A kolloidoldatok stabilitását a kolloidok elektromos töltése nagymértékben befolyásolja.

A kolloid részecskék elektromos töltést kaphatnak:
1. ha a felületükön adszorpció útján ionok, poláris molekulák kötődnek meg,
2. ha a kolloidmolekula disszociáló gyökökkel rendelkezik.
Beosztásuk a következő: difform, diszperz, átmeneti és kettós rendszerek.

1. Difform rendszerek a felület folytonos növelése, nagyméretű deformálása útján jönnek létre. Így keletkeznek a kolloid lamináris és fibrilláris difform rendszerek, azaz a szubmikroszkópos vastagságú hártyák és szálak.

2. Diszperz rendszerek a felület szakaszos növelésével, azaz nagyméretű aprítással (diszpergálással) jönnek létre. A diszperz rendszereket a diszperz rész és a diszperziós közeg halmazállapota szerint tovább csoportosítják.

3. Átmeneti rendszerek a szivacsos rendszerek, melyek a lamináris difform rendszerekből, a rostos rendszerek, melyek a fibrilláris difform rendszerekből és a halmazok, melyek a diszperz rendszerekből vezethetők le. Az átmeneti rendszerek további csoportosítása halmazállapot szerint történik (Kocsonya).

4. A kettős rendszerekben mind a difform, mind a diszperz rendszerek jellegzetességei megtalálhatók. Ezek további csoportosítása is a halmazállapot szerint történik. (hab)

Kolloidok