KOLOID: CHARAKTERISTIKA, TYPY, POUŽITIE, PRÍKLADY - CHÉMIA - 2026

Tieto koloidy sú zmesi, kde malé nerozpustné častice (tzv disperzné fázy) sú distribuované suspendované v kontinuálnej disperzným médiu (alebo tekuté fázu). Častice dispergovanej fázy, rovnako ako častice dispergovanej fázy, môžu byť plynnej, kvapalnej alebo tuhej povahy.

Príklady koloidov zahŕňajú hmlu, kde dispergačným médiom je vzduch a dispergovanou fázou sú mikroskopické kvapôčky vody. Zrejmým prípadom by mohla byť šťava, pričom dispergačným médiom je voda a dispergačná fáza minerály, vitamíny, hydráty atď.

Mraky sú príkladom plynných koloidov, pretože obsahujú mikroskopické kvapky alebo kryštály vody suspendované vo vzduchu. Zdroj: pexels.com

Polomer častíc dispergovanej fázy je medzi 0,001 um a 0,1 um (1 nm pri 1000 nm). Tento polomer je taký malý, že jeho sedimentácia je veľmi nízka, a preto sa koloidy považujú za stabilné zmesi; hoci majú tendenciu mať zakalený vzhľad.

Koloidy majú súbor vlastných charakteristík, napríklad Tyndallov efekt. To spočíva v tom, že častice dispergovanej fázy sú schopné rozptyľovať svetlo vo všetkých smeroch.

Koloidy sú vďaka svojej afinite k vode klasifikované ako hydrofilné a hydrofóbne. Okrem toho pre ne existuje nasledujúca klasifikácia: emulzia, pevná emulzia, sóla, gél, pena, pevná pena, kvapalný aerosól a pevný aerosól.

Vlastnosti koloidov

zloženie

Všetky kombinácie plynov, kvapalín a pevných látok môžu spôsobiť koloidy; s výnimkou zmesí plynov, ktoré tvoria skutočné roztoky. To, či zmes tvorí koloidnú disperziu alebo suspenziu, závisí od veľkosti častíc, čo možno považovať za analogické k rozpustenej látke.

adsorpčné

Pretože sú koloidné častice jemne rozdelené, vyplýva z toho, že ich povrchová plocha je veľmi veľká. To spôsobuje, že koloidné častice adsorbujú ióny, ako aj plyny, kvapaliny a pevné látky.

elektroforéza

Koloidné častice sú obvykle elektricky nabité; to je prípad proteínov a nukleových kyselín. Preto sa tieto makromolekuly môžu pohybovať v elektrickom poli a pohybovať sa smerom k anóde alebo katóde, v závislosti od ich elektrického náboja.

dialýza

Koloidné častice majú polomer, ktorý im bráni prechádzať cez póry dialýznych membrán, čo umožňuje ich oddelenie od ostatných menších suspendovaných častíc. Táto vlastnosť sa používa na odstránenie nežiaducich látok v koloidných suspenziách.

Brownov pohyb

Koloidné častice sú vybavené náhodným vibračným pohybom vo všetkých smeroch, to znamená Brownov pohyb. Táto vlastnosť prispieva k tomu, že častice nesedimentujú a že sa zachováva homogenita a stabilita koloidných suspenzií.

Tyndallov efekt

Koloidné častice v suspenzii sú schopné rozptyľovať svetlo vo všetkých smeroch, čo je charakteristika, že roztoky neobsahujú. Z tohto dôvodu je možné pozorovať cestu svetelného lúča prechádzajúcu koloidnou suspenziou. Napríklad lúč svetla, ktorý osvetľuje hmlu.

Druhy koloidov

emulzie

Je to koloid tvorený zmesou dvoch nemiešateľných kvapalín; jedna tvorí dispergovanú fázu a druhá dispergačnú fázu. Zvyčajne ide o zmes oleja a vody.

Tuhá emulzia

Je to typ koloidu, v ktorom je jeho dispergovaná fáza pevná látka a jeho fáza alebo dispergačné médium je kvapalina.

pena

Je to typ koloidu, v ktorom je dispergovanou fázou plyn, ktorý tvorí bubliny, obklopený disperznou fázou, ktorá je kvapalina.

Príkladom koloidnej peny je pivná pena, kde tekutou fázou je tekutina na pivo a dispergovanou fázou sú vzduchové bubliny Zdroj: Engin Akyurt cez Pexels.

Pevná pena

Dispergovaná fáza je plyn a dispergačná fáza alebo médium je pevná látka. Tento druh koloidu sa vyrába pri výrobe chleba a syra.

Slnka a gély

Je to koloidný systém, v ktorom je dispergačná fáza pevná látka a dispergovaná fáza je kvapalina vo forme zhlukov. Kondenzáciou alebo hydrolýzou sólu sa získa gél, ktorý tvorí pevný materiál naplnený kvapalinou.

O géloch sa uvádza, že majú hustotu podobnú tekutinám, ale ich štruktúra sa podobá pevným látkam.

Kvapalný aerosól

Je to typ koloidu, v ktorom je dispergovaná fáza kvapalina a dispergačná fáza alebo médium je plyn.

Pevný sprej

Je to koloidný systém, v ktorom je dispergovaná fáza pevná látka a dispergačná fáza alebo médium je plyn.

aplikácia

biologický

Koloidy sú prítomné v bunkách živých bytostí. Vo formách slnka a gélov tvoria cytoplazmu a jadro. Preto sa život považuje za prejav prítomnosti koloidov.

Priemyselný

Koloidy sa používajú v farbách, plastoch, insekticídoch pre poľnohospodárstvo, atramentoch, cementoch, mydlách, mazadlách, detergentoch, lepidlách, ako aj v mnohých potravinách.

Farby sa skladajú z koloidných pigmentov rozptýlených v tekutých rozpúšťadlách schopných tvoriť stabilný pevný film, keď farba zaschne.

Atrament používaný pri tlači novín je vyrobený z koloidného čierneho uhlíka v oleji. Medzitým je atrament v kotercoch vyrobený z gélových koloidov.

liečivý

Koloidné roztoky sa používajú na rozšírenie objemu plazmy u pacientov s pooperačnou hypovolémiou. Koloidy striebra sa používajú ako antibiotiká, ktoré inaktivujú enzýmy v baktériách, plesniach a vírusoch. O koloidoch medi je známe, že majú protirakovinovú aktivitu. Podobne majú ortuťové koloidy antisifilitický účinok.

Koloidy sú súčasťou mechanizmov dodávania a transportu liečiv, ako sú hydrogély, mikroemulzie, lipozómy, micely, nanočastice a nanokryštály.

podlahy

Hlavnými koloidnými zložkami pôd sú minerálne sedimenty vo forme hliny a humusu. Pôdne koloidy zohrávajú dôležitú úlohu pri skladovaní a výmene minerálov, ktoré rastliny potrebujú, najmä Ca2 ⁺ , Mg2 ⁺ a K ⁺ .

Zahusťovadlá

Koloidy dodávajú médiu žiaduce tokové vlastnosti zubným pastám, pleťovým vodám, lubrikantom atď., Poskytujúc im stabilizáciu a udržiavanie ich fáz.

foods

Koloidy možno považovať za všadeprítomné v potravinách, pretože sú prítomné takmer vo všetkých. Napríklad vaječný bielok je koloidný sol, ktorý je tvorený proteínovými molekulami s dlhým reťazcom, pevne navinutými vodíkovými väzbami.

Zahrievaním vaječnej bielky sa rozbijú proteínové väzby a koloidný sol sa transformuje na hydrogél.

Príklady koloidov

Tuhá emulzia: syr, maslo a želé.

Emulzia: mlieko, krém na tvár a majonéza.

Pena: holiaci krém, šľahačka a pena.

Pevná pena: špongia, guma a pemza.

Podrážky: surové vaječné biele, farebné a čínske farby.

Gély: vyprážané vaječné biele, guľôčkové atrament a želatína.

Kvapalný aerosól: hmla, hmla, mraky a rosa.

Tuhý aerosól: dym, výfukové materiály pre automobily a tuhé častice vo vzduchu.

Referencie

1. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). chémia (8. vydanie). CENGAGE Learning.
2. Law J., & Brar A. (15. decembra 2019). Koloidy. Chémia LibreTexts. Obnovené z: chem.libretexts.org
3. Wikipedia. (2020). Colloide. Obnovené z: en.wikipedia.org
4. Charles Clay. (30. apríla 2018). Vlastnosti koloidu. Sciencing. Obnovené z: sciencing.com
5. Cone A. (1995). Využitie koloidov v klinickej praxi. Britský denník nemocničnej medicíny, 54 (4), 155–159.
6. QuimiNet. (7. februára 2013). Koloidné roztoky a ich použitie v medicíne. Získané z: quiminet.com