Roztwór koloidalnyRoztwór koloidalnyRoztwór koloidalny jest przykładem układu dyspersyjnegoukład dyspersyjnydyspersyjnego, w którym średnica cząsteczek fazy rozproszonej mieści się w przedziale: 1 nmnano-nm < d < 100 nm (10Indeks górny –9^–9–10Indeks górny –7^–7 m).

Przykładami takich roztwór są:

• mleko,

• mleczka do demakijażu,

• lakier do paznokci,

• mgła,

• dym,

• styropian.

Układ koloidalny jest układem heterogenicznym (niejednorodnym). Oznacza to, że jego składniki można rozróżnić gołym okiem lub za pomocą przyrządów optycznych.

Cząstki fazy rozproszonej w ośrodku ciekłym lub gazowym poruszają się ruchami Browna. Są to nieustanne, chaotyczne ruchy postępowe, obrotowe i drgające. Cząstki te mają zdolność do rozpraszania światła z wytworzeniem charakterystycznego stożka świetlnego, nazywanego efektem Tyndallaefekt Tyndallaefektem Tyndalla.

R1SztbD0OTUVq

Na ilustracji po lewej stronie jest włączona latarka. Światło latarki przechodzi przez dwie zlewki stojące obok siebie. W pierwszej z nich - bliżej latarki - jest roztwór właściwy, na przykład roztwór glukozy. W drugim roztwór koloidalny (zol), na przykład roztwór białka. W roztworze glukozy światło nie jest rozpraszane przez cząsteczki glukozy, z boku nie widać smugi światła. W roztworze koloidalnym zachodzi efekt Tyndalla - z bolku widać wyraźną smugę powstałą na skutek rozpraszania światła na cząstkach koloidalnych.

Podlegają one zjawisku elektrokinetycznemu, jakim jest elektroforezaelektroforezaelektroforeza. Pod wpływem pola elektrycznego, naładowane cząstki roztworów koloidowych poruszają się w nieruchomym ośrodku rozpraszającym. Jeżeli cząstki poruszają się ku anodzie – jest to anaforeza, jeżeli ku katodzie – kataforeza.

Ich charakterystyczną cechą jest także zdolność do koagulacji, czyli łączenia się w większe zespoły, w wyniku czego tworzy się żel.

Klasyfikacja koloidów

Ze względu na powinowactwo do fazy rozpraszającej (woda), układy koloidalne możemy podzielić na roztwory koloidalne hydrofilowe i hydrofobowe.

R1MppLx8ZqZP3

Na ilustracji w dwóch zlewkach są roztwory koloidalne. W zlewce po lewej stronie są hydrofilowe cząstki fazy rozproszonej. Po zlewką jest napis: roztwory koloidalne hydrofilowe. W zlewce po prawej stronie są hydrofobowe cząstki fazy rozproszonej. Po zlewką jest napis: roztwory koloidalne hydrofobowe. W zlewkach jest woda. Opisano ją jako fazę rozpraszającą. ę

Do koloidów hydrofilowych zaliczane są koloidy molekularne (białka, kwasy nukleinowe, polisacharydy) oraz roztwory micelarne (mydła, detergenty), które mają wysokie powinowactwo do fazy rozpraszającej. Istnieją również koloidy hydrofobowe o niskim powinowactwie i zaliczamy do nich np. sole srebra.

HydrofilowehydrofilowośćHydrofilowe cząsteczki koloidalne w roztworze otoczone są przez cząsteczki rozpuszczalnika, które stanowią tzw. otoczkę solwatacyjną. W czasie koagulacji część cząsteczek traci swoją otoczkę utworzoną z wody i grupuje się w większe agregaty. Jest to proces zwany koagulacją.

R12TdHof2Lbfg

Na ilustracji przedstawiono proces koagulacji. Po lewej stronie ilustracji trzy czerwone kulki są otoczone owalnymi niebieskimi strukturami - to cząsteczka wraz z otoczką solwatacyjną. W wyniku koagulacji czerwone kulki zbliżają się do siebie. Owalne elementy - cząsteczki solwentu otaczają je.

Słownik

Bibliografia

Krzeczkowska M., Loch J., Mizera A., Repetytorium chemia. Liceum – poziom podstawowy i rozszerzony, Warszawa – Bielsko‑Biała 2010.