KOLOID: ZNAČILNOSTI, VRSTE, APLIKACIJE, PRIMERI - KEMIJA - 2026

V koloidi so zmesi, kjer so razporejeni drobni netopne delce (imenovana disperzno fazo) suspendirane v neprekinjenem disperznega medija (ali tekočo fazo). Delci dispergirane faze, kot tisti v fazi dispergiranja, so lahko plinaste, tekoče ali trdne narave.

Primeri koloidov vključujejo meglo, kjer je disperzni medij zrak, dispergirana faza pa mikroskopske vodne kapljice. Očiten primer bi bil sok, v katerem je sredstvo za razprševanje voda in faza razprševanja minerali, vitamini, hidrati itd.

Oblaki so primer plinastih koloidov, saj vsebujejo mikroskopske kapljice ali kristale vode, suspendirane v zraku. Vir: pexels.com

Polmer delcev dispergirane faze je med 0,001 µm in 0,1 µm (1 nm pri 1000 nm). Ta polmer je tako majhen, da je njegovo sedimentacija zelo nizka, zato koloide štejemo za stabilne mešanice; čeprav imajo ponavadi moten videz.

Koloidi imajo vrsto lastnih lastnosti, kot je Tyndallov učinek. To je sestavljeno iz tega, da so delci dispergirane faze sposobni razpršiti svetlobo v vseh smereh.

Koloidi so zaradi naklonjenosti vodi razvrščeni med hidrofilne in hidrofobne. Poleg tega zanje obstaja naslednja klasifikacija: emulzija, trdna emulzija, sol, gel, pena, trdna pena, tekoči aerosol in trden aerosol.

Značilnosti koloidov

Sestava

Vse kombinacije plina, tekočine in trdnih snovi lahko povzročijo koloide; razen plinskih zmesi, ki tvorijo prave raztopine. Ali zmes tvori koloidno disperzijo ali suspenzijo, je odvisno od velikosti delcev, ki se lahko šteje za analogno topilu.

Adsorpcija

Ker so koloidni delci fino razdeljeni, sledi, da je njihova površina zelo velika. Zaradi tega koloidni delci adsorbirajo ione, pa tudi pline, tekočine in trdne snovi.

Elektroforeza

Koloidni delci so običajno električno nabiti; tak primer je z beljakovinami in nukleinskimi kislinami. Zato se te makromolekule lahko gibljejo v električnem polju in se premikajo proti anodi ali katodi, odvisno od njihovega električnega naboja.

Dializa

Koloidni delci imajo polmer, ki jim preprečuje prehod skozi pore dializnih membran, kar omogoča ločitev od drugih manjših suspendiranih delcev. Ta funkcija se uporablja za odstranjevanje nezaželenih snovi v koloidnih suspenzijah.

Brownovo gibanje

Koloidni delci so obdarjeni z naključnim vibracijskim gibanjem v vseh smereh, to je Brownovim gibanjem. Ta lastnost prispeva k dejstvu, da delci ne usedlijo in da se ohrani homogenost in stabilnost koloidnih suspenzij.

Tyndall učinek

Koloidni delci v suspenziji lahko razpršijo svetlobo v vseh smereh, kar je značilnost, da raztopine ne obstajajo. Zaradi tega lahko opazimo pot svetlobnega žarka, ki prehaja skozi koloidno suspenzijo. Na primer žarek svetlobe, ki osvetli meglo.

Vrste koloidov

Emulzija

Je koloid, ki nastane z mešanico dveh nepomembnih tekočin; ena tvori disperzirano fazo, druga pa disperzivno fazo. Običajno gre za vrsto mešanice olje in voda.

Trdna emulzija

Gre za vrsto koloida, v katerem je njegova dispergirana faza trdna snov, njegova fazna ali disperzna sredina pa tekočina.

Pena

Gre za vrsto koloida, pri katerem je dispergirana faza plin, ki tvori mehurčke, obdan z razpršilno fazo, ki je tekočina.

Pivska pena je primer koloida penastega tipa, kjer je tekoča faza piva tekoča, dispergirana faza pa so zračni mehurčki. Vir: Engin Akyurt preko Pexelsov.

Trdna pena

Dispergirana faza je plin, disperzna faza ali medij pa je trda snov. Ta vrsta koloidov nastaja pri izdelavi kruha in sira.

Sonce in geli

Gre za koloidni sistem, v katerem je disperzna faza trdna, dispergirana faza pa tekočina v obliki grozdov. Kondenzacija ali hidroliza sol tvori gel, ki tvori trden material, napolnjen s tekočino.

Geli naj bi imeli gostoto podobno tekočinam, vendar njihova struktura spominja na trdne snovi.

Tekoči aerosol

Gre za vrsto koloida, v katerem je dispergirana faza tekočina, disperzna faza ali medij pa plin.

Trdno pršilo

Gre za koloidni sistem, v katerem je dispergirana faza trdna, disperzna faza ali medij pa plin.

Prijave

Biološki

Koloidi so prisotni v celicah živih bitij. V oblikah sonca in gelov tvorita citoplazmo in jedro. Zato življenje velja za izraz prisotnosti koloidov.

Industrijska

Koloidi se uporabljajo v barvah, plastiki, insekticidih za kmetijstvo, črnila, cementi, mila, maziva, detergenti, lepila, pa tudi v številnih živilih.

Barve so sestavljene iz koloidnih pigmentov, razpršenih v tekočih topilih, ki lahko tvorijo stabilen trden film, ko se barva suši.

Črnilo, uporabljeno pri tiskanju iz časopisov, je narejeno iz koloidnega črnega ogljika v olju. Medtem črnilo v flomastrih tvorijo koloidi tipa gela.

Zdravilo

Koloidne raztopine se uporabljajo za ekspanzijo volumna v plazmi pri bolnikih s pooperativno hipovolemijo. Srebrni koloidi se uporabljajo kot antibiotiki, ki inaktivirajo encime v bakterijah, glivah in virusih. Za bakrove koloide ugotavljamo, da imajo protirakavo delovanje. Prav tako imajo živosrebrni koloidi antisipilitni učinek.

Koloidi so del mehanizmov dostave in transporta zdravil, kot so hidrogeli, mikroemulzije, liposomi, miceli, nanodelci in nanokristali.

Podi

Glavne koloidne sestavine tal so mineralni sedimenti v obliki gline in humusa. Tloidni koloidi igrajo pomembno vlogo pri shranjevanju in izmenjavi mineralov, ki jih potrebujejo rastline, zlasti Ca ²⁺ , Mg ²⁺ in K ⁺ .

Sredstva za zgoščevanje

Koloidi dajejo srednje zaželene lastnosti pretoka zobnim pastam, losjonom, mazivom itd., Kar jim zagotavlja stabilizacijo in vzdrževanje njihovih faz.

Živila

Koloide lahko štejemo za vseprisotne v živilih, saj so prisotni v skoraj vseh. Jajčni beljak je na primer koloidu podoben sol, ki ga sestavljajo molekule beljakovin z dolgimi verigami, tesno navite zaradi vodikovih vezi.

Segrevanje jajčnega beljaka prekine beljakovinske vezi in koloidni sol se spremeni v hidrogel.

Primeri koloidov

Trda emulzija: sir, maslo in žele.

Emulzija: mleko, krema za obraz in majoneza.

Pena: krema za britje, stepena smetana in pivska pena.

Trdna pena: goba, guma in pepelni kamen.

Podplati: surovi jajčni beljak, barve in kitajsko črnilo.

Geli: ocvrt jajčni beljak, kemično črnilo in želatina.

Tekoči aerosol: megla, meglica, oblaki in rosa.

Trden aerosol: dim, avtomobilski izpušni materiali in delci v zraku.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
2. Law J., & Brar A. (15. december 2019). Koloidi. Kemija LibreTexts. Pridobljeno: chem.libretexts.org
3. Wikipedija. (2020). Koloidni. Pridobljeno: en.wikipedia.org
4. Charles Clay. (30. april 2018). Značilnosti koloida. Sciaching. Pridobljeno: sciaching.com
5. Stožec A. (1995). Uporaba koloidov v klinični praksi. Britanski dnevnik bolnišnične medicine, 54 (4), 155–159.
6. QuimiNet. (7. februar 2013). Koloidne raztopine in njihova uporaba v medicini. Pridobljeno: quiminet.com