Hva er kolloidale dispersjoner?
En kolloidal dispersjon er en blanding av to stoffer, hvorav den ene er jevnt fordelt gjennom hele den andre. Den substans som forekommer i større mengde kalles dispergerings- (eller oppløsningsmiddel-lignende) materiale, mens det andre stoff kalles dispergert (eller oppløst stoff-lignende) materiale. Størrelsen av de dispergerte partikler er den egenskapen som definerer en blanding som et kolloid. For å bli identifisert som en kolloid, må de dispergerte partikler har en diameter mellom omtrent 10 til 2000 ångstrøm.
Forskjellen mellom en kolloid og en løsning
De oppløste partikler i en løsning er mye mindre enn de dispergerte partikler i et kolloid. De består vanligvis av enkle atomer, slik som natrium og klor i en saltvannsoppløsning, eller kan bestå av ganske små molekyler, for eksempel sukkere og alkoholer. I motsetning til dette, kolloidale partikler er ofte større samlinger av mange små molekyler, men de kan også være et enkelt gigantisk molekyl, slik som hemoglobin. I den andre enden av størrelsesspektret, hvis de dispergerte partiklene er for store, vil de slå seg ned til bunnen og separere under påvirkning av tyngdekraften. I dette tilfelle, er kombinasjonen ikke lenger klassifiseres som en kolloidal suspensjon, men er ganske enkelt referert til som en blanding.
Typer av kolloidale dispersjoner
En kolloid kan eksistere som en hvilken som helst fase dispergert i en annen fase, med unntak av gass / gass, som alltid er en løsning. Et eksempel på et kolloid som er en væske dispergert i en gass er tåke, mens et eksempel på et faststoff dispergert i en gass er røyk. Begge typer av kolloider er kjent som aerosoler. En kolloidal dispersjon av en gass i en væske er kjent som skum, mens en gass dispergert i en fast, kalles fast skum. Pisket krem er et eksempel på et skum, mens en marshmallow er et eksempel på et fast skum. En kolloidal dispersjon av en væske i en væske som er kjent som en emulsjon, mens en væske er dispergert i et fast stoff, kalles en fast emulsjon. Melk er et eksempel på en emulsjon, mens smør er et eksempel på en fast emulsjon. En kolloidal dispersjon av et fast stoff i en væske er kjent som en sol, mens et fast stoff dispergert i et fast stoff, kalles en fast sol. Et eksempel på en sol er maling, mens et eksempel på et faststoff sol er en perle.
Tyndall Effect
En måte å identifisere en blanding som en kolloidal dispersjon er hvis det viser Tyndall-effekten. De dispergerte partikler i en væske eller gassformig kolloid er store nok til å spre en hvilken som helst lys som passerer gjennom materialet. Som et resultat, kan strålebanen være tydelig observert i en kolloidal dispersjon. Tyndall effekt kan observeres i en røykfylt kinosal. Lysstrålen kan tydelig sees som strekker seg fra projektoren som det sprer seg millioner av mikroskopiske røykpartikler og inn i øynene.
Fjerning av kolloidale partikler
Det er noen ganger ønskelig å fjerne de dispergerte partikler fra en kolloid. På grunn av sin lille størrelse, kan dette være vanskelig å gjøre ved enkel filtrering. En fremgangsmåte for å forstørre partiklene, kjent som koagulering, blir ofte brukt for å gjøre filtreringen mer effektiv. Dersom de koagulerte partiklene er gjort stor nok, kan de til og med felles ut av det dispergerende medium som følge av tyngdekraften. To metoder anvendes vanligvis for å fremstille koagulering: oppvarming og tilsetning av en elektrolytt. Oppvarming av kolloid bevirker at partiklene å bevege seg raskere, og således gjennomgår flere kollisjoner, kleber seg sammen når de kolliderer. En elektrolytt er en ekstra kjemikalie som kan tilsettes til den kolloid, som vil nøytralisere eventuelle overflateladninger på de dispergerte partikler. Dette eliminerer elektro repulsions mellom partiklene og dermed øker også frekvensen kollisjoner.