Ce este o soluție coloidă?

Numită și suspensie de coloid, o soluție de coloid este rezultatul rezultat din amestecul uniform al unei faze, „fază dispersată”, în cadrul altei, „fază continuă”. Faza continuă poate fi solidă, lichidă sau gazoasă. O soluție de coloid nu este o soluție adevărată, deoarece particulele coloidale sunt, în general, vizibile la microscop, având dimensiunea de obicei între 1-1,000 de nanometri. Aceste particule variază considerabil ca formă, de la plăci la tije la sfere. Stabilizarea unui coloid se numește peptizare, în timp ce destabilizarea se numește floculare.

Clasificarea largă a unei soluții de coloid poate fi restrânsă în funcție de forma fazei dispersate și a fazei continue. Lichidul dispersat într-un gaz se numește aerosol, fie o ceață sau o ceață, în timp ce un gaz dispersat în lichid este denumit spumă, exemplificată prin smântână de ras sau frișcă. Dacă lichidul este dispersat într-un solid, acesta este un „gel”, dar solidul dispersat într-un lichid este un „sol” – un exemplu al primului este gelatina de desert, în timp ce vopseaua este un sol. Laptele este o emulsie – un coloid lichid-lichid numit hidrocoloid.

Mișcarea browniană este cea mai importantă forță mecanică de stabilizare a fluidelor coloidale. Faza continuă, numită uneori faza „solvent”, agită particulele de soluție coloidă prin intermediul unor molecule individuale care bombardează particulele coloidale. Această forță mecanică browniană se stabilizează cu succes, pur și simplu pentru că forța gravitațională descendentă a particulelor coloidale mici nu este suficient de mare pentru a le învinge. Un factor suplimentar, forțele electrice respingătoare, prezintă un comportament de stabilizare pe distanță scurtă față de o soluție de coloid. Există şi alte forţe, atractive, care par să modifice natura coloizilor, prin producerea de goluri; acestea sunt în curs de investigare.

Dovada că acțiunea forțelor electrice peptizează particulele coloidale poate fi observată prin aducerea unei soluții coloidale sub influența unui câmp electric. Particulele migrează ca răspuns. Peptizarea poate fi crescută prin adăugarea unui surfactant adecvat sau a unei substanțe care furnizează ioni care se atașează la particulele coloidale. În schimb, flocularea poate fi realizată folosind diferiți aditivi care îndepărtează sarcina electrostatică și care pot adăuga, de asemenea, volum. Flocularea este deosebit de importantă pentru îndepărtarea solidelor în stațiile de tratare a apelor uzate.

Un instrument folosit pentru a studia o soluție de coloid – un zetametru – măsoară diferența de potențial dintre stratul dispersat de particule coloidale și faza continuă din jur. Cu cât diferența de potențial este mai mică, cu atât este mai probabil ca particulele să floculeze; cu cât este mai mare, cu atât coloidul este mai stabil. Un alt instrument important este nefelometrul. Este adesea folosit pentru a detecta particulele în suspensie într-un coloid lichid sau gazos. Strâns legat de aceasta este turbidimetrul, folosit pentru a detecta neclaritatea în probele de apă, cum ar fi cea prelevată din lacuri și pâraie.