物質のコロイド状態は、固体状態にあるその要素の1つが、液体または気体状態にある別の要素に分散しているときに、混合物が持つ状態です。
このため、同時に2つの化学相が存在する場合、混合物はコロイド状態または懸濁液であるとよく言われます。システムがコロイド状態にあるとき、それはコロイドと呼ばれます。
コロイドは2つの相で構成され、これらは分散相と流体相として知られています。分散相は、非常に小さな粒子(1〜1000ナノメートル)に分散した固体に対応します。
一方、分散機としても知られている流体相は、固体粒子が分散している液体または気体で構成されています。
コロイドまたはコロイド状態
コロイドは、発見された状態に関して混乱を招くことがよくあります。これは、視覚的にそれらが同時に2つの物質の状態の特性を持っているように見えるためです。
ゼラチンはコロイドの例で、固体粒子(コラーゲン)が液体(水)に分散しています。
コロイドという言葉はギリシャ語のコーラに由来します。これは、コロイドの2つの要素を分離することが難しいためです。
コロイド状態の特性
1-ブラウン運動
液体または気体の分子に対する懸濁液中の固体粒子の衝突により、それらは流体相を通して不規則でランダムな動きをします。
この効果はブラウン運動と呼ばれ、煙や霧の柱を照らすときなど、固体ガスのコロイドを光線に当てると簡単に観測できます。
2-ティンダル効果
光線をコロイドに通すと、はっきりと見えます。ティンダル効果と呼ばれるこの現象は、散乱位相の粒子が光を全方向に反射して可視化するために発生します。
ジュースやゼラチンのガラスにレーザー光を向けることで、チンダル効果を評価できます。
3-透析
透析は、コロイド粒子を除いて、膜を用いて液体中に存在する小さな元素を分離することで構成されます。
この特性はコロイドに限定されないため、コロイドから不純物を除去して精製することができます。
コロイドの分類
相の状態に応じて、5種類のコロイドがあります。
1-エアロゾル
気体中に分散した固体または液体。煙やミストなどの固形エアロゾルがあります。殺虫剤などの液体エアロゾル。今日、エアゾールという言葉は、あらゆる消臭剤などのスプレー製品に使用されています。
2-エマルジョン
ある液体が別の液体に分散した。最も一般的なのは、乳脂肪が水中に分散している乳製品です。たとえば、バター。
3-フォーム
固体または液体に分散したガス。ガスが固体に分散すると、通常はシーラントやポリスチレンフォームなどの工業用途に使用される「重い」フォームが作成されます。
液体フォームは軽く、シェービングクリームやホイップクリームなど、国内で使用されています。
4-ゲル
固体分散液体。ゼリー、ゼリー、ヘアジェルのように。
5-日
固体が固体または液体に分散している。それらは液体の一貫性を帯び、塗料やインクのように厚くなります。
参考文献
- Paul C. Hiemenz、Raj Rajagopalan(2017)Principles of Colloid and Surface Chemistry、第3版、改訂および拡張。アメリカ合衆国:CRC Press。
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