コロイドは、ある物質が分散媒として知られる別の物質中に非常に細かい粒子として分散している (分散相) 不均一系です。溶液とコロイドの主な違いは粒子サイズです。溶液中の構成粒子は、イオンまたは小分子です。コロイド溶液では、分散相は、タンパク質や合成ポリマーなどの単一の高分子の粒子、または多くの原子、イオン、または分子の凝集体で構成されている場合があります。コロイド粒子は単一の分子よりも大きいですが、懸濁液にとどまるには十分小さいです。
それらの直径は、1 から 1000 ナノメートルの範囲です。コロイド粒子はサイズが小さいため、単位質量あたりの表面積が非常に大きくなります。
コロイドのブラウン運動
コロイド溶液を強力な顕微鏡下で観察すると、コロイド粒子は臨界視野全体で連続的にジグザグに動いているように見えます。この運動は、英国の植物学者ロバート・ブラウンによって最初に観察され、ブラウン運動として知られています。
コロイドの性質はブラウン運動に影響を与えませんが、媒体の粘度と粒子のサイズが積極的な役割を果たします。サイズと粘度が小さいほど、動きは速くなります。ブラウン運動は、分散媒の分子による粒子の不均衡な衝撃によって説明されてきました。攪拌ブラウニング運動は粒子を沈降させないため、ゾルの安定性に関与しています.
コロイドの性質
集合プロパティ
コロイド粒子はより大きな凝集体になっています。コロイド溶液中の粒子の数は、実際の溶液と比較して比較的少なくなっています。したがって、浸透圧、蒸気圧、凝固点の低下、沸点の上昇など、一致する特性の値は、同じ濃度の実際の溶液によって報告される値よりも桁違いに小さくなります。
ティンダル効果
均一な溶液を暗所に置くと光の方向から観察されますが、光線の方向と垂直な方向から観察すると完全に暗くなります。同様に見られるコロイドも、透過光によって適度に透明または半透明に見える場合がありますが、軽度から重度の不透明度を示します。透過光の流れに対して垂直に見ると、ビームの経路は青みがかった光で照らされます。ファラデーが最初にこの効果を観測し、後に詳細に研究され、ティンダル効果として知られています。
チンダル効果は、次の状況で観察されます。
- 分散粒子の直径は、使用する光の波長よりもはるかに小さくありません
- 分散相と分散媒の屈折率は、大きさが大きく異なります。
チンダル効果は、コロイド溶液と真の溶液を区別します。超顕微鏡では、コロイド粒子のサイズと形状に関する情報は得られません。
色
コロイド溶液の色は、分散粒子によって散乱された光の波長に依存します。光の波長は、粒子のサイズと性質にも依存します。コロイド溶液の色も、観察者が光をどのように受け取るかによって変化します。たとえば、牛乳と水の混合物は、反射光で見ると青く、透過光で見ると赤くなります。最高の黄色い土は赤です。粒子サイズが大きくなるにつれて、紫、青、そして最後に黄色に見えます.
コロイド粒子の電荷
コロイド粒子は常に電荷を持っています。この電荷の性質は、特定のコロイドのすべての粒子で同じであり、正または負の可能性があります。
結論
コロイド系は、興味深い光学的、機械的、および電気的特性を示します。特定の適切な電解質の添加によってゾルのコロイド粒子を不溶性の沈殿物に変換することは、凝固と呼ばれます。エマルションは、分散相と分散媒が液体であるコロイド系です。それらは、(i) 水中の油、および (ii) 油中の水である可能性があります。エマルジョンを作成するプロセスは、乳化と呼ばれます。コロイドは、私たちの日常生活で広く使用されています。コロイド状の薬剤は表面積が大きいため、吸収されやすく効果的です。ラテックスは、負に帯電したゴム粒子のコロイド溶液です。塗料、インク、合成樹脂、ゴム、黒鉛潤滑剤、セメントなどはコロイド溶液です。したがって、それらを日常的に使用するには、それらの特性を知っておく必要があります。
