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Ein Kolloid ist eine Mischung aus Partikeln in einem dispergierenden Medium. Ein Kolloid wird durch die Größe der beteiligten Partikel definiert. Liegen die Partikel in einer Mischung im Maßstab einzelner Moleküle um 1 Nanometer, so wird dies als Lösung definiert. Wenn die Partikel größer als 1.000 Nanometer sind, handelt es sich um eine Suspension. Alles dazwischen ist ein Kolloid. Die einzigartigen Eigenschaften von Kolloiden sind auf diese Zwischengröße der dispergierten Teilchen zurückzuführen.
Arten von Kolloid
Ein Kolloid kann aus Partikeln bestehen, die in einem Gas, einer Flüssigkeit oder einem Feststoff suspendiert sind, obwohl viele kolloidale Eigenschaften in flüssigen Kolloiden am stärksten ausgeprägt sind. Gaskolloide bestehen aus Partikeln, die in der Luft oder einem Gasmedium suspendiert sind, und umfassen Nebel, Rauch und atmosphärischen Staub. Flüssige Kolloide können aus flüssigen oder festen Partikeln bestehen, die in einem flüssigen Medium wie Milch suspendiert sind, oder Gasblasen wie Schlagsahne enthalten. Feste Kolloide umfassen feste Schäume wie Gips, flüssigkeitstragende Feststoffe wie Butter oder Käse und feste Substanzen wie Papier.
Persistenz der Aussetzung
Eine Schlüsseleigenschaft, die Kolloide und Suspensionen trennt, ist die Tendenz der Partikel in einer Suspension, sich im Laufe der Zeit abzusetzen. Wenn es nicht gestört wird, trennt sich eine gut gemischte Suspension in zwei getrennte Schichten, wobei die Partikel auf den Boden eines Behälters sinken und das Dispergiermedium oben verbleibt. Die Partikel in einem Kolloid setzen sich mit der Zeit ab.
Brownsche Bewegung
Die Teilchen in einem Kolloid zeigen eine Brownsche Bewegung. Egal wie lange ein Kolloid ungestört bleibt, die Partikel darin ruhen niemals vollständig. Stattdessen zeigen sie eine konstante Zick-Zack-Bewegung im mikroskopischen Maßstab. Dies wird durch die ständigen Kollisionen zwischen Partikeln und Molekülen im Dispergiermedium verursacht. Die Partikel in einer Suspension sind zu groß, um von der Brownschen Bewegung stark beeinflusst zu werden.
Tyndall-Effekt
Kolloide lassen sich durch den Tyndall-Effekt leicht von Lösungen unterscheiden. Wenn ein Lichtstrahl durch ein Kolloid scheint, streuen die schwebenden Partikel das Licht und machen es als deutliche Beleuchtungssäule sichtbar. Die molekülgroßen Partikel in einer Lösung sind zu klein, um Licht auf diese Weise zu streuen, und machen keinen Lichtstrahl sichtbar. Dies ist besonders auffällig bei Kolloiden, die transparent erscheinen, da sie durch einen Lichtstrahl plötzlich trübe erscheinen.