Mis on kolloidne süsteem?

Igapäevaelus tunneme ära kolm aine vormi, nimelt tahke, gaasiline ja vedel. Vedelik ise jaguneb kahte tüüpi, nimelt lahus ja suspensioon. Lahus on homogeenne segu kahest või enamast ainest, mille molekulid on täielikult lahustunud. Vahepeal on suspensioon heterogeenne segu, millel puudub üldine ühtlane paigutus. Lahuse ja suspensiooni vahel on kolloidne süsteem.

Kolloidid või kolloiddispersioonid on heterogeensed süsteemid, milles üks lahustunud aine (dispergeeritud faas) on teise aine (dispergeeriva keskkonna) väga peen osake. Kolloidsüsteemide näideteks on želee, või ja piim.

Lahuses teame, et on kaks komponenti, nimelt lahusti ja soluut. Samal ajal on kolloidses süsteemis komponendid dispergeeriv keskkond ja dispergeeritud faas. Dispergeeriv keskkond on komponent suurel hulgal, dispergeeritud faas aga väikeses koguses.

Mis eristab lahendust kolloidsüsteemist peale komponentide? Neid kahte eristab osakeste suurus. Lahuses on koostisosad ioonid või väikesed molekulid, kolloidid aga makromolekulidest või paljude aatomite, ioonide või molekulide agregaatidest. Osakesed on suuremad kui lihtsad molekulid, kuid piisavalt väikesed, et jääda suspendeerituks. Kolloidosakeste läbimõõt on vahemikus 1 kuni 1000 nm.

(Loe ka: mis sisaldab sõltuvust tekitavaid aineid?)

Dispergeeritud faasi ja dispergeeriva keskkonna vastastikuse mõju olemuse põhjal klassifitseeritakse kolloidid kahte tüüpi, nimelt lüofiilsed kolloidid ja lüofoobsed kolloidid.

Lüofiilkolloidides on dispergeeritud faasi osakestel tugev afiinsus või nad tõmbavad dispergeerivat keskkonda hõlpsalt ligi. Lüofiilsed kolloidid on tuntud ka kui vedelikku armastavad kolloidid. Lüofiilide kolloide saab valmistada, segades dispergeeritud faasi otse dispergeeriva keskkonnaga. Lüofiilide kolloidid on üsna stabiilsed ja neid ei saa kergesti hüübida. Mõned näited lüofiilide kolloididest on kumm, tärklis, želatiin ja kumm.

Seevastu dispergeeritud faasi osakestel lüofoobses kolloidis on dispergeeriva keskkonna suhtes väike afiinsus või puudub see üldse. See tähendab, et lüofoobne kolloid on vedelik, mis vett ei armasta. Lüofoobsed kolloidid on ebastabiilsed ja kergesti settivad või paksenevad, lisades veidi elektrolüüdi, kuumutades või loksutades. Lüofoobseid kolloide saab ainult spetsiaalsete meetodite abil. Lüofoobsete kolloidide näidete hulka kuuluvad ränidioksiidsool, hõbedajodiidsool ja metallisulfiidsool.

Kolloidsüsteemi funktsioonist on kasu inimeste vajadustele. Kolloidi saab kasutada tööstuslikuks tootmiseks, eriti kummitööstuse jaoks, suitsu sadestamiseks, joogivee puhastamiseks, ravimite valmistamiseks, naha parkimiseks, seepide ja detergentide, fotoplaatide ja filmide puhastamiseks.