O koloidech

Jako koloid se označuje látka mikroskopicky rovnoměrně rozptýlená (dipergovaná) v látce druhé. Koloidní soustava sestává ze dvou fází (na rozdíl od pravého roztoku, jakým je např. kuchyňská sůl ve vodě, který tvoří jedinou kapalnou fázi) a to dispergované a dispersního media v níž je koloid dispergován. Tyto dispergované částečky však nelze rozlišit pouhým okem. Koloidní soustava může být pevná, kapalná nebo plynná. Rozlišujeme aerosoly, emulse, suspense, pěny, gely, soly apod. [1].

Jak se vyrábí koloidy?

Z mikroskopického hlediska jsou dispergované částice menší či srovnatelné s vlnovou délkou viditelného světla (450-780 nm; 1 nm = 10-9 m) a jejich velikost se většinou udává od 1 do 1000 nm. Nelze je proto pozorovat optickým mikroskopem. Je však možné využít rozptylu světla, který nastává průchodem paprsku dispersním prostředím koloidní soustavy tak, že tento paprsek se stane viditelným při bočním pohledu (tzv. Tyndallův jev). Obecně platí, že nejvíce je rozptýleno světlo s kratší vlnovou délkou a nejméně s delší vlnovou délkou; tento jev nastává např. při průchodu světla opálem drahým, kdy vidíme procházet oranžový paprsek, zatímco ze stran se jeví namodralý. Tyndallova jevu je proto možné použít pro analýzu koloidních soustav pomocí ultramikroskopu nebo nefelometrie. Z důvodu větší velikosti neprocházejí částečky koloidu dostatečně jemnou membránou a je možné proto oddělit tuhou dispergovanou fázi pomocí mikrofiltrace.

Čím jsou koloidní kovy tvořeny a jak udržet jejich stabilitu?

Koloidní kovy, jako koloidní stříbro a zlato, jsou tvořeny agregátem atomů, kdy poloměr jednoho atomu leží mezi 0.1-0.2 nm [2] (jako koloidní se však někdy označuje i monoatomární roztok kovu).

Podstatným faktorem pro eventuální použití je stabilita koloidní soustavy, tj. schopnost zůstat v nezměněném stavu. Nestabilita se projevuje oddělováním fází, jakým je sedimentace pevné dispergované fáze. Dispergované částečky jsou však i v případě koloidních kovů obecně ve vzájemné interakci a pokud převládnou přitažlivé síly, vykazují tendenci k agregaci, čímž dojde ke vzniku shluků vedoucích k destabilisaci soustavy (flokulace, koagulace). Existuje několik mechanismů, jak udržet koloidní soustavu stabilní alespoň po přijatelnou dobu [1], přičemž elektrostatická stabilisace přichází do úvahy nejčastěji. Jde o to, že částečky koloidu nesou stejný náboj, a tím dojde k elektrostatickému odpuzování, které zabrání agregaci. Taková koloidní soustava je v kapalném roztoku citlivá na přítomnost solí a změnu pH, které mohou elektrostatické odpuzování zrušit, a tím umožnit agregaci částeček.

Odkazy

[1] Základní informace viz např. en.wikipedia.org/wiki/Colloid [cit. 02/03/2013] a odkazy tamtéž; Levine, I., N., Physical Chemistry (5th ed), Mc Graw-Hill (2001), p. 955; http://mysite.du.edu/~jcalvert/phys/colloid.htm [cit. 02/03/2013] a odkazy tamtéž.

[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_radii_of_the_elements_(data_page) [cit. 02/03/2013].