coloid
La o coloid (din greacă cola „Lipici” și eidos „Forma, aspectul”) este un sistem de clustere (particule cu până la 50.000 atomi) sau solide mici (particule cu> 50.000 atomi) care sunt distribuite fin într-un mediu. Particulele acestei așa-numite faze disperse coloidale au în general dimensiuni de la 1 la 1000 nm în cel puțin o dimensiune, iar mediul în sine este denumit mediu de dispersie. Aria chimiei care se ocupă de coloizi este chimia coloidală.
Alte cunoștințe de specialitate recomandate
Care este sensibilitatea scalei mele?
Performanță mai mare de cântărire în 6 pași simpli
Gama de cântărire sigură pentru a asigura rezultate exacte
Cuprins
Definiții și forme
Atât faza dispersată, cât și mediul de dispersie pot fi un solid, un lichid sau un gaz. În funcție de combinația lor și de unele proprietăți suplimentare, sunt folosiți termeni diferiți pentru forme specifice de coloizi, majoritatea dintre aceștia fiind mai vechi decât cea a coloidului în sine. Prin urmare, este un termen colectiv care poate fi definit doar foarte vag sub o formă generală. O definiție rigidă nu ar fi foarte eficientă datorită varietății de forme, ceea ce înseamnă că termenul de coloid este - în anumite circumstanțe - supus unei mari arbitrarii sau cel puțin este perceput ca atare. Prin urmare, o înțelegere a ceea ce constituie un coloid poate fi obținută de obicei numai prin acumularea de exemple și subliniind proprietățile lor coloidale specifice.
Dispersiile de substanțe dintr-un gaz, cum ar fi ceață, ceață sau fum, se numesc aerosoli. În funcție de tipul de substanță, se face distincția între aerosoli de particule lichide și solide.
Un alt grup constă în dispersii ale unui lichid într-un alt lichid, cu condiția ca cele două să nu poată fi amestecate între ele. Exemple ale acestor așa-numite emulsii sunt numeroase produse cosmetice, lapte sau maioneză. Dacă există mai mult de două substanțe, adică așa-numitele coloizi multipli, se vorbește despre emulsii multiple.
În schimb, se numesc dispersii ale celor mai mici particule solide dintr-un lichid Sol, soluție coloidală sau suspensie coloidală. Acestea includ, de exemplu, aur coloidal, argint coloidal, noroi, vopsele și lacuri. Soluțiile coloidale se situează între soluțiile reale (dispersate molecular) și suspensiile (aproximativ dispersate). Dacă concentrația fazei dispersate este atât de mare încât nu există sau doar foarte puțină curgere, se numește pastă. Dacă sunt implicate macromolecule cu lanț lung în locul particulelor individuale, cum ar fi jeleu sau lipici, acest lucru este denumit gel.
Substanțele active la suprafață (surfactanți) se agregă într-un solvent, motiv pentru care rezultatul se numește micelă sau coloid de asociere. Când se formează structuri ordonate, se vorbește despre cristale lichide.
Cuarțul lăptos este un exemplu de dispersie a unui lichid într-un solid. Un alt grup constă în dispersii de solide în solide (dispersii solide), de exemplu în sticlă opală, diamant negru sau materiale plastice colorate. Dacă faza dispersată este un gaz, se vorbește despre spumă (lichid) sau spumă solidă (solidă).
De asemenea, este posibil să se facă diferența între tipul de distribuție. Dacă faza dispersă și dispersantul pot fi distinse clar, este un coloid simplu. Cu toate acestea, dacă formează rețele interconectate fără o posibilitate clară de atribuire, se vorbește despre coloizi de rețea.
Ordinea de mărime a coloizilor variază și, în cazul emulsiilor, de exemplu, poate fi peste limita de 1000 nm. În plus, se referă doar la cel puțin o dimensiune, astfel încât să se poată diferenția și în structura coloizilor. Kaolinita este un exemplu de mineral argilos cu plăci foarte subțiri și, prin urmare, formează și un sistem coloidal. Acest lucru se aplică și structurilor asemănătoare fibrelor sau rețelelor care au dimensiuni coloidale în două direcții spațiale. Prin urmare, coloidii nu trebuie neapărat să fie compuși din particule individuale. Limita inferioară de aproximativ un nanometru este ceva mai izbitoare, deoarece există o tranziție destul de uniformă către proprietățile sistemelor de dispersie moleculară.
nomenclatură
Sistemele de dispersie cu aproximativ aceeași dimensiune a particulelor sunt denumite monodisperse sau izodisperse, cele cu dimensiuni diferite ale particulelor ca polidisperse.
caracteristici
Datorită interfețelor lor foarte mari în raport cu volumul lor, efectele chimiei suprafeței joacă un rol special pentru coloizi. De asemenea, coloidii au efectul Tyndall.
poveste
Coloizii erau deja folosiți de omenire când nu știam ce este cu adevărat. Cu toate acestea, o examinare științifică intensă a coloidilor a fost înregistrată abia recent.
Formele de aur coloidal erau deja cunoscute de alchimiști și Pierre Joseph Macquer suspecta în 1744 că aceasta ar putea fi o distribuție fină a aurului într-o dispersie. Selmi a efectuat primele sale studii empirice în 1845, urmate de experimentele lui Michael Faraday cu aur coloidal în 1856. Cuvântul coloid a fost inventat apoi în 1861 de Thomas Graham, care l-a folosit totuși pentru substanțe care se difuzează lent prin membranele poroase, cum ar fi lipiciul tipic. Cu toate acestea, pentru o lungă perioadă de timp a existat o lipsă de cunoștințe teoretice pentru a explica proprietățile coloidale, precum și posibilitățile tehnice pentru o producție țintită de coloizi care au fost ușor de caracterizat și, mai presus de toate, reproductibile în proprietățile lor specifice.
O teorie cinetică pentru sistemele coloidale a fost creată pentru prima dată de Marian Smoluchowski.
Chimia coloizilor și proprietățile acestora au fost studiate în special de Richard Zsigmondy (Premiul Nobel 1925) și colegii săi.