Koloidni sustavi heterogene su smjese u kojima je jedna tvar ravnomjerno izmiješana s drugom tvari. Naziv koloidi potječe od grčke riječi κόλλα (kólla) što znači ljepilo, a predložio ga je Thomas Graham, škotski kemičar kojega nazivaju ocem kemije koloida. Za razliku od homogenih smjesa, u koloidnim sustavima čestice se sastoje od nakupina više atoma, molekula ili iona. U koloidne se sustave, osim čestica kod kojih su sve tri dimenzije koloidne, ubrajaju i koloidne niti s dvijema koloidnim dimenzijama i filmovi s jednom koloidnom dimenzijom.
Koloidni sustavi razlikuju se od otopina i grubo disperznih sustava.
Otopina | Koloidni sustavi | Grubo disperzni sustavi | |
---|---|---|---|
Izgled | bistre, transparentne | bistre ili zamućene | zamućene |
Veličina čestica | < 1 nm | 1 nm do 1 μm | > 1 μm |
Raspršenje
svjetlosti |
nema raspršenja
svjetlosti |
raspršuju svjetlost | raspršuju i reflektiraju
svjetlost |
Sedimentacija
(taloženje) |
ne | ne (ili jako sporo) | da |
Dispergirana faza raspršena je u disperznom sredstvu. Dispergirana faza građena je od više atoma, molekula ili iona.
U koloidnim sustavima tvar koja je raspršena (dispergirana faza) u drugoj tvari (disperzno sredstvo) građena je od više povezanih atoma, molekula ili iona. Dimenzije čestica dispergirane faze veće su od dimenzija iona i molekula, no opet toliko male da se ne mogu vidjeti golim okom ili školskim optičkim mikroskopom.[1] Koloidni sustavi su veličine između 1 i 1000 nm.
Medij/
agregatno stanje |
DISPERGIRANA FAZA | |||
---|---|---|---|---|
Plin | Tekućina | Čvrsta tvar | ||
DISPERZNO
SREDSTVO |
Plin | Smjese plinova su homogene
smjese (nisu koloidni sustavi). |
Tekući aerosol
magla, sprej za kosu, oblaci |
Čvrsti aerosol
dim, krute čestice u zraku, smog |
Tekućina | Tekuće pjene
šlag, pjena za brijanje |
Emulzije
krema za ruke |
Suspenzije
zidove | |
Čvrsta tvar | Čvrsta pjena
stiropor, kamen plovućac |
Čvrsta emulzija, gel
želatina, žele, |
Čvrsta suspenzija
obojeno staklo |
Koloidne čestice veće su od molekula, ali ipak imaju neka svojstva molekula. Na koloidne čestice slabo utječe gravitacijsko polje, sporo ili nikako ne sedimentiraju i u disperznom se sredstvu gibaju nasumično. Koloidnim česticama, za razliku od molekula, možemo odrediti volumen, površinu ili gustoću. Ukupna površina čestica raste usitnjavanjem.[1] Koloidne čestice mogu biti građene od nakupine atoma, iona, molekula, a može biti i samo jedna makromolekula (DNA ili RNA).[2] Svim je koloidnim česticama zajedničko da imaju relativno veliku ukupnu površinu.