KOLOID: VLASTNOSTI, TYPY, APLIKACE, PŘÍKLADY - CHEMIE - 2025

Tyto koloidy jsou směsi, kde malé nerozpustné částice (tzv disperzní fáze) jsou distribuovány suspendované v kontinuální disperzním médiu (nebo tekuté fázi). Částice dispergované fáze, stejně jako částice dispergované fáze, mohou být plynné, kapalné nebo pevné povahy.

Příklady koloidů zahrnují mlhu, kde dispergačním médiem je vzduch a dispergovanou fází jsou mikroskopické kapičky vody. Zřejmým případem by byla šťáva, dispergační médium je voda a dispergační fáze minerály, vitamíny, hydráty atd.

Mraky jsou příkladem plynných koloidů, protože obsahují mikroskopické kapky nebo krystaly vody suspendované ve vzduchu. Zdroj: pexels.com

Poloměr částic dispergované fáze je mezi 0,001 um a 0,1 um (1 nm při 1000 nm). Tento poloměr je tak malý, že jeho sedimentace je velmi nízká, a proto jsou koloidy považovány za stabilní směsi; i když mají sklon k zakalenému vzhledu.

Koloidy mají řadu vlastních charakteristik, jako je Tyndallův efekt. To spočívá v tom, že částice dispergované fáze jsou schopné rozptylovat světlo ve všech směrech.

Koloidy jsou díky své afinitě k vodě klasifikovány jako hydrofilní a hydrofobní. Kromě toho pro ně existuje následující klasifikace: emulze, pevná emulze, sol, gel, pěna, pevná pěna, kapalný aerosol a pevný aerosol.

Charakteristika koloidů

Složení

Všechny kombinace plynu, kapaliny a pevné látky mohou způsobit koloidy; s výjimkou směsí plynů, které vytvářejí skutečné roztoky. Zda směs tvoří koloidní disperzi nebo suspenzi, závisí na velikosti částic, což lze považovat za analogické solutu.

Adsorpce

Protože koloidní částice jsou jemně rozděleny, znamená to, že jejich povrchová plocha je velmi velká. To způsobuje, že koloidní částice adsorbují ionty, jakož i plyny, kapaliny a pevné látky.

Elektroforéza

Koloidní částice jsou obvykle elektricky nabité; takový je případ bílkovin a nukleových kyselin. Proto se tyto makromolekuly mohou pohybovat v elektrickém poli a pohybovat se směrem k anodě nebo katodě, v závislosti na jejich elektrickém náboji.

Dialýza

Koloidní částice mají poloměr, který jim brání v průchodu póry dialyzačních membrán, což umožňuje jejich oddělení od ostatních menších suspendovaných částic. Tato funkce se používá k odstranění nežádoucích látek v koloidních suspenzích.

Brownovské hnutí

Koloidní částice jsou obdařeny náhodným vibračním pohybem ve všech směrech, tj. Brownovým pohybem. Tato vlastnost přispívá k usazování částic a je zachována homogenita a stabilita koloidních suspenzí.

Tyndallův efekt

Koloidní částice v suspenzi jsou schopny rozptylovat světlo ve všech směrech, což je charakteristika, že roztoky nejsou přítomny. Z tohoto důvodu lze pozorovat cestu světelného paprsku procházející koloidní suspenzí. Například paprsek světla, který osvětluje mlhu.

Druhy koloidů

Emulze

Je to koloid vytvořený směsí dvou nemísitelných kapalin; jedna tvoří dispergovanou fázi a druhá dispergační fázi. Obvykle se jedná o směs olej-voda.

Tuhá emulze

Je to typ koloidu, ve kterém je jeho dispergovaná fáze pevná látka a její fáze nebo dispergační médium je kapalina.

Pěna

Je to typ koloidu, ve kterém je dispergovanou fází plyn, který tvoří bubliny, obklopený disperzní fází, což je kapalina.

Pivní pěna je příkladem koloidního typu pěnového typu, kde tekutou fází je pivní kapalina a dispergovanou fází jsou vzduchové bubliny. Zdroj: Engin Akyurt přes Pexels.

Pevná pěna

Dispergovaná fáze je plyn a disperzní fáze nebo médium je pevná látka. Tento typ koloidu se vyrábí při výrobě chleba a sýra.

Slunce a gely

Je to koloidní systém, ve kterém je dispergační fáze pevná látka a dispergovaná fáze je kapalina ve formě shluků. Kondenzací nebo hydrolýzou solu se získá gel, který tvoří pevný materiál naplněný kapalinou.

O gelech se říká, že mají hustotu podobnou tekutinám, ale jejich struktura připomíná strukturu pevných látek.

Kapalný aerosol

Je to typ koloidu, ve kterém je dispergovaná fáze kapalina a disperzní fáze nebo médium je plyn.

Pevný sprej

Je to koloidní systém, ve kterém je dispergovaná fáze pevná látka, a disperzní fáze nebo médium je plyn.

Aplikace

Biologický

Koloidy jsou přítomny v buňkách živých bytostí. Ve formě slunce a gelu tvoří cytoplazmu a jádro. Život je proto považován za výraz přítomnosti koloidů.

Průmyslový

Koloidy se používají v barvách, plastech, zemědělských insekticidech, inkoustech, cementech, mýdlech, mazivech, detergentech, lepidlech a také v mnoha potravinách.

Barvy jsou tvořeny koloidními pigmenty rozptýlenými v kapalných rozpouštědlech, schopnými vytvářet stabilní pevný film, jakmile barva schne.

Inkoust používaný při tisku novin je vyroben z koloidního černého uhlíku v oleji. Mezitím je inkoust v kotcích tvořen gelovými koloidy.

Léčivý

Koloidní roztoky se používají k rozšíření objemu plazmy u pacientů s pooperační hypovolémií. Koloidy stříbra se používají jako antibiotika, která inaktivují enzymy v bakteriích, houbách a virech. Měděné koloidy mají protinádorovou aktivitu. Podobně mají rtuťové koloidy antisifilitický účinek.

Koloidy jsou součástí mechanismů dodávání a transportu léčiv, jako jsou hydrogely, mikroemulze, liposomy, micely, nanočástice a nanokrystaly.

Podlahy

Hlavními koloidními složkami půd jsou minerální sedimenty ve formě jílu a humusu. Půdní koloidy hrají důležitou roli při skladování a výměně minerálů požadovaných rostlinami, zejména Ca ²⁺, Mg ²⁺ a K ⁺.

Zahušťovadla

Koloidy dávají médiu žádoucí tokové vlastnosti zubním pastám, pleťovým mlékům, lubrikantům atd. A poskytují jim stabilizaci a udržování jejich fází.

Potraviny

Koloidy lze v potravinách považovat za všudypřítomné, protože jsou přítomny téměř ve všech. Například vaječná bílá je koloidní sol, který je tvořen bílkovinovými molekulami s dlouhým řetězcem, pevně navinutými vodíkovými vazbami.

Zahřátím vaječného bílku dojde k přerušení proteinových vazeb a koloidní sol se přemění na hydrogel.

Příklady koloidů

Pevná emulze: sýr, máslo a želé.

Emulze: mléko, krém na obličej a majonéza.

Pěna: holicí krém, šlehačka a pěna na pivo.

Pěna: houba, guma a pemza.

Podrážky: syrové vejce bílé, barvy a čínský inkoust.

Gely: smažené vejce bílé, kuličková barva a želatina.

Kapalný aerosol: mlha, mlha, mraky a rosa.

Pevný aerosol: kouř, automobilové výfukové materiály a částice ve vzduchu.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie (8. ed.). CENGAGE Učení.
2. Law J., & Brar A. (15. prosince 2019). Koloidy. Chemistry LibreTexts. Obnoveno z: chem.libretexts.org
3. Wikipedia. (2020). Koloid. Obnoveno z: en.wikipedia.org
4. Charles Clay. (30. dubna 2018). Charakteristika koloidu. Sciencing. Obnoveno z: sciencing.com
5. Cone A. (1995). Využití koloidů v klinické praxi. Britský časopis nemocničního lékařství, 54 (4), 155–159.
6. QuimiNet. (7. února 2013). Koloidní roztoky a jejich použití v medicíně. Obnoveno z: quiminet.com