koloidný
Pri a koloidný (z gréčtiny kola „Lepidlo“ a eidos „Tvar, vzhľad“) je systém zhlukov (častice do 50 000 atómov) alebo malých pevných látok (častice do 50 000 atómov), ktoré sú v médiu jemne distribuované. Častice tejto takzvanej koloidnej disperznej fázy majú spravidla veľkosť od 1 do 1 000 nm v najmenej jednom rozmere a samotné médium sa označuje ako disperzné médium. Oblasťou chémie, ktorá sa zaoberá koloidmi, je koloidná chémia.
Ďalšie odporúčané odborné znalosti
Aká je citlivosť mojej stupnice?
Vyšší výkon váženia v 6 jednoduchých krokoch
Bezpečný rozsah váženia na zabezpečenie presných výsledkov
Obsah
Definície a formy
Ako disperzná fáza, tak aj disperzné médium môže byť pevná látka, kvapalina alebo plyn. V závislosti na ich kombinácii a niektorých ďalších vlastnostiach sa pre špecifické formy koloidov používajú rôzne pojmy, ktoré sú väčšinou staršie ako samotné koloidy. Je to teda kolektívny pojem, ktorý je možné definovať iba veľmi vágne v všeobecnej podobe. Prísna definícia by nebola veľmi efektívna z dôvodu rozmanitosti foriem, čo znamená, že pojem koloid je za určitých okolností predmetom veľkej svojvôle, alebo aspoň je tak vnímaný. Porozumenie toho, čo tvorí koloid, je preto zvyčajne možné dosiahnuť iba zhromaždením príkladov a zdôraznením ich špecifických koloidných vlastností.
Disperzie látok v plyne, ako napríklad hmla, opar alebo dym, sa nazývajú aerosóly. V závislosti od typu látky sa rozlišuje medzi aerosólmi kvapalných a tuhých častíc.
Ďalšiu skupinu tvoria disperzie jednej kvapaliny v inej kvapaline za predpokladu, že tieto dve látky nie je možné navzájom miešať. Príklady týchto takzvaných emulzií sú početné kozmetické výrobky, mlieko alebo majonéza. Ak existujú viac ako dve látky, to znamená takzvané viacnásobné koloidy, hovorí sa o viacerých emulziách.
Naproti tomu sa disperzie najmenších tuhých častíc v kvapaline nazývajú Sol, koloidný roztok alebo koloidná suspenzia. Medzi ne patrí napríklad koloidné zlato, koloidné striebro, bahno, farby a laky. Koloidné roztoky stoja medzi skutočnými roztokmi (molekulárne dispergované) a suspenziami (zhruba disperznými). Ak je koncentrácia disperznej fázy taká vysoká, že nedochádza k žiadnej alebo len veľmi slabej tekutosti, nazýva sa to pasta. Ak sú namiesto jednotlivých častíc, ako je želé alebo lepidlo, obsiahnuté makromolekuly s dlhým reťazcom, označuje sa to ako gél.
Povrchovo aktívne látky (povrchovo aktívne látky) sa agregujú v rozpúšťadle, a preto sa výsledok nazýva micela alebo asociačný koloid. Pri formovaní usporiadaných štruktúr sa hovorí o tekutých kryštáloch.
Mliečny kremeň je príkladom disperzie kvapaliny v pevnej látke. Ďalšiu skupinu tvoria disperzie pevných látok v pevných látkach (pevné disperzie), napríklad v opálovom skle, čiernom diamantu alebo farebných plastoch. Ak je disperznou fázou plyn, hovorí sa o penovej (kvapalnej) alebo pevnej pene (pevnej).
Možné je aj rozlíšenie na základe typu distribúcie. Ak je možné zreteľne rozlíšiť disperznú fázu a dispergačné činidlo, jedná sa o jednoduchý koloid. Ak však tvoria prepletené siete bez jasnej možnosti priradenia, hovorí sa o sieťových koloidoch.
Poradie veľkosti koloidov sa líši a napríklad v prípade emulzií môže byť tiež nad hranicou 1 000 nm. Okrem toho sa týka iba najmenej jednej dimenzie, takže je možné rozlišovať aj v štruktúre koloidov. Kaolinit je príkladom ílovitého minerálu s veľmi tenkou doskou, a preto tiež vytvára koloidný systém. To platí aj pre vláknité alebo sieťové štruktúry, ktoré majú koloidné rozmery v dvoch priestorových smeroch. Koloidy preto nemusia nevyhnutne pozostávať z jednotlivých častíc. Spodná hranica okolo jedného nanometra je o niečo zarážajúcejšia, pretože existuje pomerne jednotný prechod k vlastnostiam molekulárne disperzných systémov.
nomenklatúra
Disperzné systémy s približne rovnakou veľkosťou častíc sa označujú ako monodisperzné alebo izodisperzné, systémy s rozdielnou veľkosťou častíc ako polydisperzné.
charakteristiky
Kvôli ich veľmi veľkým rozhraniam vo vzťahu k ich objemu majú účinky povrchovej chémie pre koloidy zvláštnu úlohu. Koloidy tiež zvyčajne majú Tyndallov efekt.
príbeh
Koloidy už ľudstvo používalo, keď sme nemali vedomosti o tom, čo to v skutočnosti je. Intenzívna vedecká diskusia o koloidoch však bola zaznamenaná až nedávno.
Alchymisti už vedeli o formách koloidného zlata a Pierre Joseph Macquer v roku 1744 tušil, že by mohlo ísť o jemné rozdelenie zlata v disperzii. Selmi uskutočnil svoje prvé empirické štúdie v roku 1845, po ktorých v roku 1856 nasledovali experimenty Michaela Faradaya s koloidným zlatom. Slovo koloid potom vytvoril v roku 1861 Thomas Graham, ktorý ho však používal pre látky, ktoré pomaly difundujú cez pórovité membrány, napríklad typicky lepidlo. Dlhodobo však chýbali teoretické znalosti na vysvetlenie koloidných vlastností, ako aj na technické možnosti cielenej výroby koloidov, ktoré sa dali ľahko charakterizovať a predovšetkým reprodukovateľnými vo svojich špecifických vlastnostiach.
Kinetickú teóriu pre koloidné systémy ako prvý vytvoril Marian Smoluchowski.
Chémiu koloidov a ich vlastnosti študoval najmä Richard Zsigmondy (Nobelova cena 1925) a jeho kolegovia.