Eigenschaften eines Kolloids

Ein Kolloid ist eine Mischung aus Partikeln in einem Dispergiermedium. Ein Kolloid wird durch die Größe der beteiligten Partikel definiert. Liegen die Partikel in einer Mischung auf der Skala einzelner Moleküle, etwa 1 Nanometer, wird sie als Lösung definiert. Sind die Partikel größer als 1.000 Nanometer, handelt es sich um eine Suspension. Alles dazwischen ist ein Kolloid. Die einzigartigen Eigenschaften von Kolloiden sind auf diese Zwischengröße der dispergierten Partikel zurückzuführen.

Ein Kolloid kann aus Partikeln bestehen, die in einem Gas, einer Flüssigkeit oder einem Feststoff suspendiert sind, obwohl viele kolloidale Eigenschaften bei flüssigen Kolloiden am ausgeprägtesten sind. Gaskolloide bestehen aus in der Luft oder einem gasförmigen Medium schwebenden Partikeln und umfassen Nebel, Rauch und atmosphärischen Staub. Flüssige Kolloide können aus flüssigen oder festen Partikeln bestehen, die in einem flüssigen Medium, wie Milch, suspendiert sind, oder Gasblasen enthalten, wie beispielsweise Schlagsahne. Feste Kolloide umfassen feste Schäume wie Gips, flüssigkeitshaltige Feststoffe wie Butter oder Käse und feste Stoffe wie Papier.

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Ein wesentliches Merkmal, das Kolloide und Suspensionen trennt, ist die Tendenz der Partikel in einer Suspension, sich im Laufe der Zeit abzusetzen. Wenn sie ungestört gelassen wird, trennt sich eine gut gemischte Suspension in zwei verschiedene Schichten, wobei die Partikel auf den Boden eines Behälters sinken und das Dispergiermedium oben verbleibt. Die Partikel in einem Kolloidresist setzen sich mit der Zeit ab.

Die Teilchen in einem Kolloid weisen eine Brownsche Bewegung auf. Egal wie lange ein Kolloid ungestört bleibt, die Partikel darin ruhen nie vollständig. Stattdessen zeigen sie eine konstante Zickzack-Bewegung im mikroskopischen Maßstab. Dies wird durch die ständigen Kollisionen zwischen den Partikeln und Molekülen im Dispergiermedium verursacht. Die Partikel in einer Suspension sind zu groß, um stark von der Brownschen Bewegung beeinflusst zu werden.

Kolloide können durch den Tyndall-Effekt leicht von Lösungen unterschieden werden. Wenn ein Lichtstrahl durch ein Kolloid scheint, streuen die schwebenden Partikel das Licht und machen es als deutliche Beleuchtungssäule sichtbar. Die molekülgroßen Partikel in einer Lösung sind zu klein, um Licht auf diese Weise zu streuen, und machen keinen Lichtstrahl sichtbar. Dies fällt besonders bei transparent erscheinenden Kolloiden auf, da sie durch das Durchstrahlen eines Lichtstrahls plötzlich trüb erscheinen.

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