コロイド：特性、タイプ、アプリケーション、例 - 化学 - 2025

コロイドは、（分散相とも呼ばれる）小さな不溶性粒子は、連続分散媒（または液相）中に懸濁分散している混合物です。分散相の粒子のように、分散相の粒子は、本質的に気体、液体または固体であることができる。

コロイドの例には、分散媒が空気であり、分散相が微視的な水滴である霧が含まれる。明らかなケースはジュースで、分散媒は水であり、分散相はミネラル、ビタミン、水和物などです。

雲は、空気中に浮遊している微視的な水滴や水の結晶を含んでいるため、気体コロイドの例です。ソース：pexels.com

分散相粒子の半径は0.001 µm〜0.1 µm（1000 nmで1 nm）です。この半径は非常に小さいため、その沈降は非常に低く、そのためコロイドは安定した混合物と見なされます。曇りがちですが。

コロイドには、ティンダル効果など、一連の独自の特性があります。これは、分散相の粒子がすべての方向に光を散乱させることができることにあります。

コロイドは、水との親和性により、親水性と疎水性に分類されます。さらに、これらのうち、乳濁液、固体乳濁液、ゾル、ゲル、泡、固体泡、液体エアロゾル、固体エアロゾルの分類があります。

コロイドの特徴

組成

気体、液体、固体のすべての組み合わせがコロイドを引き起こす可能性があります。真の溶液を形成する混合ガスを除きます。混合物がコロイド分散液または懸濁液を形成するかどうかは、溶質に類似すると見なすことができる粒子のサイズに依存します。

吸着

コロイド粒子は細かく分割されているため、その表面積は非常に大きくなります。これにより、コロイド粒子がイオンだけでなく、気体、液体、固体も吸着します。

電気泳動

コロイド粒子は通常帯電しています。タンパク質や核酸の場合がそうです。したがって、これらの高分子は、それらの電荷に応じて、電界内を移動し、アノードまたはカソードに向かって移動します。

透析

コロイド粒子は、透析膜の細孔を通過するのを防ぐ半径を持っているため、他のより小さな浮遊粒子から分離することができます。この機能は、コロイド懸濁液中の望ましくない物質を取り除くために使用されます。

ブラウン運動

コロイド粒子には、全方向にランダムな振動運動、つまりブラウン運動が与えられます。この特性は、粒子が沈降しないことに寄与し、コロイド懸濁液の均一性と安定性が維持されます。

ティンダル効果

懸濁液中のコロイド粒子は、すべての方向に光を散乱させることができます。これは、溶液には存在しない特性です。このため、コロイド懸濁液を通過する光線の経路を観察することができます。たとえば、霧を照らす光線。

コロイドの種類

乳剤

これは、2つの非混和性液体の混合によって形成されるコロイドです。1つは分散相を形成し、もう1つは分散相を形成します。通常は油水混合タイプです。

固形エマルジョン

それは、その分散相が固体であり、その相または分散媒体が液体であるコロイドのタイプです。

フォーム

これは、分散相が気泡を形成する気体であり、液体である分散相に囲まれているタイプのコロイドです。

ビールの泡は泡タイプのコロイドの例であり、流体相はビールの液体で、分散相は気泡です。出典：Pexels経由のEngin Akyurt。

固体フォーム

分散相は気体であり、分散相または媒体は固体である。このタイプのコロイドは、パンとチーズの製造で製造されます。

太陽とゲル

それは、分散相が固体であり、分散相がクラスターの形で液体であるコロイド系です。ゾルの​​凝縮または加水分解は、液体で満たされた固体材料を形成するゲルを生成します。

ゲルは液体に似た密度を持っていると言われていますが、それらの構造は固体のそれに似ています。

液体エアゾール

これは、分散相が液体で、分散相または媒体が気体であるタイプのコロイドです。

固形スプレー

それは、分散相が固体であり、分散相または媒体が気体であるコロイド系です。

用途

生物学的

コロイドは生物の細胞に存在します。太陽とゲルの形で、それらは細胞質と核を構成します。したがって、生命はコロイドの存在の表現と見なされます。

工業用

コロイドは、塗料、プラスチック、農業用殺虫剤、インク、セメント、石鹸、潤滑剤、洗剤、接着剤、および多くの食品に使用されています。

塗料は、液体溶剤に分散されたコロイド顔料で構成されており、塗料が乾燥しても安定した固体膜を形成できます。

新聞印刷に使用されるインクは、油中のコロイド状ブラックカーボンでできています。一方、ペンのインクはゲルタイプのコロイドで構成されています。

薬用

コロイド溶液は、術後血液量減少患者の血漿量拡大に使用されます。銀コロイドは、細菌、真菌、ウイルスの酵素を不活性化する抗生物質として使用されます。銅コロイドは抗癌作用があることが知られています。同様に、水銀コロイドには抗梅毒作用があります。

コロイドは、ヒドロゲル、マイクロエマルジョン、リポソーム、ミセル、ナノ粒子、ナノ結晶などの薬物送達および輸送メカニズムの一部です。

床

土壌の主なコロイド成分は、粘土と腐植の形の鉱物堆積物です。土壌コロイドは、植物が必要とするミネラル、特にCa ²⁺、Mg ²⁺およびK ⁺の貯蔵と交換に重要な役割を果たします。

増粘剤

コロイドは、練り歯磨き、ローション、潤滑剤などに中程度の望ましい流動特性を与え、それらの相の安定化と維持を提供します。

食品

コロイドはそれらのほとんどすべてに存在するので、食品中に遍在していると見なすことができます。たとえば、卵白はゾル状のコロイドで、長鎖タンパク質分子で構成されており、水素結合によりしっかりと巻かれています。

卵白を加熱するとタンパク質の結合が壊れ、コロイドゾルがヒドロゲルに変わります。

コロイドの例

固形乳濁液：チーズ、バター、ゼリー。

乳液：牛乳、フェイシャルクリーム、マヨネーズ。

泡：シェービングクリーム、ホイップクリーム、ビールの泡。

固体フォーム：スポンジ、ゴム、軽石。

ソール：生卵白、ペンキ、墨汁。

ゲル：目玉焼き、ボールペンインク、ゼラチン。

液体エアロゾル：ミスト、ミスト、雲、露。

固形エアロゾル：煙、自動車の排気物質、空気中の粒子状物質。

参考文献

1. ウィッテン、デイビス、ペック、スタンリー。（2008）。化学 （第8版）。CENGAGEラーニング。
2. Law J。、&Brar A.（2019年12月15日）。コロイド。化学LibreTexts。回収元​​：chem.libretexts.org
3. ウィキペディア。（2020）。コロイド。から回復：en.wikipedia.org
4. チャールズ・クレイ。（2018年4月30日）。コロイドの特性。サイエンス。回収元​​：sciencing.com
5. コーンA.（1995）。臨床診療におけるコロイドの使用。英国の病院医学ジャーナル、54（4）、155–159。
6. QuimiNet。（2013年2月7日）。コロイド溶液と医学におけるそれらの使用。回収元​​：quiminet.com