KOLLOID: EIGENSCHAFTEN, TYPEN, ANWENDUNGEN, BEISPIELE - CHEMIE - 2025

Die Kolloide sind Gemische, in denen winzige unlösliche Partikel (Dispersionsphase genannt) verteilt in einem kontinuierlichen Dispergiermedium (oder einer flüssigen Phase) verteilt sind. Die Partikel der dispergierten Phase können wie die der dispergierenden Phase gasförmig, flüssig oder fest sein.

Beispiele für Kolloide umfassen Nebel, bei dem das Dispergiermedium Luft und die dispergierte Phase mikroskopisch kleine Wassertröpfchen sind. Ein offensichtlicher Fall wäre ein Saft, wobei das Dispergiermedium das Wasser und die Dispergierphase die Mineralien, Vitamine, Hydrate usw. ist.

Wolken sind ein Beispiel für gasförmige Kolloide, da sie mikroskopisch kleine Tropfen oder in der Luft schwebende Wasserkristalle enthalten. Quelle: pexels.com

Der Radius der Partikel der dispergierten Phase liegt zwischen 0,001 um und 0,1 um (1 nm bei 1000 nm). Dieser Radius ist so klein, dass seine Sedimentation sehr gering ist, weshalb Kolloide als stabile Gemische gelten. obwohl sie dazu neigen, ein trübes Aussehen zu haben.

Kolloide haben eine Reihe eigener Eigenschaften, wie beispielsweise den Tyndall-Effekt. Dies besteht darin, dass die Partikel der dispergierten Phase Licht in alle Richtungen streuen können.

Kolloide werden aufgrund ihrer Affinität zu Wasser als hydrophil und hydrophob klassifiziert. Darüber hinaus gibt es für sie die folgende Klassifizierung: Emulsion, feste Emulsion, Sol, Gel, Schaum, fester Schaum, flüssiges Aerosol und festes Aerosol.

Eigenschaften von Kolloiden

Komposition

Alle Kombinationen von Gas, Flüssigkeit und Feststoff können Kolloide verursachen. mit Ausnahme von Gasgemischen, die echte Lösungen bilden. Ob die Mischung eine kolloidale Dispersion oder Suspension bildet, hängt von der Größe der Partikel ab, die als analog zum gelösten Stoff angesehen werden kann.

Adsorption

Da die kolloidalen Partikel fein verteilt sind, folgt daraus, dass ihre Oberfläche sehr groß ist. Dies bewirkt, dass die kolloidalen Partikel Ionen sowie Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe adsorbieren.

Elektrophorese

Kolloidale Partikel sind normalerweise elektrisch geladen; Dies ist der Fall bei Proteinen und Nukleinsäuren. Daher können sich diese Makromoleküle in einem elektrischen Feld in Richtung der Anode oder der Kathode bewegen, abhängig von ihrer elektrischen Ladung.

Dialyse

Kolloidale Partikel haben einen Radius, der verhindert, dass sie durch die Poren von Dialysemembranen gelangen, sodass sie von anderen kleineren suspendierten Partikeln getrennt werden können. Dieses Merkmal wird verwendet, um unerwünschte Substanzen in kolloidalen Suspensionen zu entfernen.

Brownsche Bewegung

Kolloidale Partikel sind mit einer zufälligen Vibrationsbewegung in alle Richtungen ausgestattet, dh mit einer Brownschen Bewegung. Diese Eigenschaft trägt dazu bei, dass sich die Partikel nicht sedimentieren und die Homogenität und Stabilität der kolloidalen Suspensionen erhalten bleibt.

Tyndall-Effekt

In Suspension befindliche kolloidale Partikel können Licht in alle Richtungen streuen, eine Eigenschaft, die Lösungen nicht bieten. Aus diesem Grund kann der Weg eines Lichtstrahls beobachtet werden, der durch eine kolloidale Suspension geht. Zum Beispiel ein Lichtstrahl, der den Nebel beleuchtet.

Arten von Kolloiden

Emulsion

Es ist ein Kolloid, das durch die Mischung zweier nicht mischbarer Flüssigkeiten gebildet wird; eine bildet die dispergierte Phase und die andere die Dispergierphase. Es ist normalerweise der Typ Öl-Wasser-Gemisch.

Feste Emulsion

Es ist eine Art Kolloid, bei dem seine dispergierte Phase ein Feststoff und seine Phase oder sein Dispergiermedium eine Flüssigkeit ist.

Schaum

Es ist eine Art Kolloid, bei dem die dispergierte Phase ein Gas ist, das Blasen bildet, umgeben von der dispergierenden Phase, die eine Flüssigkeit ist.

Bierschaum ist ein Beispiel für ein Kolloid vom Schaumtyp, bei dem die flüssige Phase die Bierflüssigkeit und die dispergierte Phase Luftblasen sind. Quelle: Engin Akyurt via Pexels.

Massiver Schaum

Die dispergierte Phase ist ein Gas und die dispergierende Phase oder das dispergierende Medium ist ein Feststoff. Diese Art von Kolloid wird bei der Herstellung von Brot und Käse hergestellt.

Sonnen und Gele

Es ist ein kolloidales System, bei dem die Dispergierphase ein Feststoff und die dispergierte Phase eine Flüssigkeit in Form von Clustern ist. Die Kondensation oder Hydrolyse des Sols erzeugt ein Gel, das ein festes Material bildet, das mit Flüssigkeit gefüllt ist.

Gele sollen eine ähnliche Dichte wie Flüssigkeiten haben, aber ihre Struktur ähnelt der von Feststoffen.

Flüssiges Aerosol

Es ist eine Art Kolloid, bei dem die dispergierte Phase eine Flüssigkeit und die dispergierende Phase oder das dispergierende Medium ein Gas ist.

Festes Spray

Es ist ein kolloidales System, bei dem die dispergierte Phase ein Feststoff und die dispergierende Phase oder das dispergierende Medium ein Gas ist.

Anwendungen

Biologisch

Kolloide sind in den Zellen von Lebewesen vorhanden. In Form von Sonnen und Gelen bilden sie das Zytoplasma und den Kern. Daher wird das Leben als Ausdruck des Vorhandenseins von Kolloiden angesehen.

Industriell

Kolloide werden in Farben, Kunststoffen, landwirtschaftlichen Insektiziden, Tinten, Zementen, Seifen, Schmiermitteln, Reinigungsmitteln, Klebstoffen sowie in vielen Lebensmitteln verwendet.

Farben bestehen aus kolloidalen Pigmenten, die in flüssigen Lösungsmitteln dispergiert sind und beim Trocknen der Farbe einen stabilen festen Film bilden können.

Die im Zeitungsdruck verwendete Tinte besteht aus kolloidalem Ruß in Öl. Währenddessen besteht die Tinte in den Stiften aus Kolloiden vom Gel-Typ.

Medizinisch

Kolloidale Lösungen werden zur Expansion des Plasmavolumens bei Patienten mit postoperativer Hypovolämie verwendet. Silberkolloide werden als Antibiotika verwendet, die Enzyme in Bakterien, Pilzen und Viren inaktivieren. Es wird festgestellt, dass Kupferkolloide eine Antikrebsaktivität aufweisen. Ebenso wirken Quecksilberkolloide antisiphilitisch.

Kolloide sind Teil von Wirkstoffabgabe- und Transportmechanismen wie Hydrogelen, Mikroemulsionen, Liposomen, Mizellen, Nanopartikeln und Nanokristallen.

Fußböden

Die wichtigsten kolloidalen Bestandteile von Böden sind mineralische Sedimente in Form von Ton und Humus. Bodenkolloide spielen eine wichtige Rolle bei der Speicherung und dem Austausch von Mineralien, die von Pflanzen benötigt werden, insbesondere Ca ²⁺ , Mg ²⁺ und K ⁺ .

Verdickungsmittel

Kolloide verleihen Zahnpasten, Lotionen, Schmiermitteln usw. die gewünschten Fließeigenschaften des Mediums und stabilisieren und erhalten ihre Phasen.

Lebensmittel

Kolloide können in Lebensmitteln als allgegenwärtig angesehen werden, da sie in fast allen von ihnen vorhanden sind. Zum Beispiel ist Eiweiß ein solartiges Kolloid, das aus langkettigen Proteinmolekülen besteht, die aufgrund von Wasserstoffbrückenbindungen fest gewickelt sind.

Durch Erhitzen des Eiweißes werden die Proteinbindungen aufgebrochen und das Kolloidsol in ein Hydrogel umgewandelt.

Beispiele für Kolloide

Feste Emulsion: Käse, Butter und Gelee.

Emulsion: Milch, Gesichtscreme und Mayonnaise.

Schaum: Rasierschaum, Schlagsahne und Bierschaum.

Massiver Schaum: Schwamm, Gummi und Bimsstein.

Sohlen: rohes Eiweiß, Farbe und chinesische Tinte.

Gele: Spiegeleiweiß, Kugelschreiber und Gelatine.

Flüssiges Aerosol: Nebel, Nebel, Wolken und Tau.

Festes Aerosol: Rauch, Autoabgase und Partikel in der Luft.

Verweise

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