Коллоид - это смесь, состоящая из частиц в диспергирующей среде. Коллоид определяется размером частиц. Если частицы в смеси находятся в масштабе отдельных молекул, около 1 нанометра, она определяется как раствор. Если размер частиц превышает 1000 нанометров, это суспензия. Все, что находится между ними, является коллоидом. Уникальные характеристики коллоидов обусловлены этим промежуточным размером диспергированных частиц.
Коллоид может состоять из частиц, взвешенных в газе, жидкости или твердом теле, хотя многие коллоидные свойства наиболее выражены в жидких коллоидах. Коллоиды газа состоят из частиц, взвешенных в воздухе или газовой среде, и включают туман, дым и атмосферную пыль. Жидкие коллоиды могут состоять из жидких или твердых частиц, взвешенных в жидкой среде, такой как молоко, или включать пузырьки газа, такие как взбитые сливки. Твердые коллоиды включают твердые пены, такие как гипс, твердые вещества, содержащие жидкость, такие как масло или сыр, и твердые вещества, такие как бумага.
Ключевой характеристикой, которая разделяет коллоиды и суспензии, является тенденция частиц в суспензии оседать с течением времени. Если ее не трогать, хорошо перемешанная суспензия разделится на два отдельных слоя, при этом частицы будут опускаться на дно контейнера, а диспергирующая среда останется наверху. Частицы коллоида сопротивляются осаждению со временем.
Частицы в коллоиде демонстрируют броуновское движение. Независимо от того, как долго коллоид остается в покое, частицы в нем никогда полностью не отдыхают. Вместо этого они демонстрируют постоянное зигзагообразное движение в микроскопическом масштабе. Это вызвано постоянными столкновениями между частицами и молекулами диспергирующей среды. Частицы в суспензии слишком велики, чтобы на них сильно влияло броуновское движение.
Коллоиды легко отличить от растворов по эффекту Тиндаля. Когда луч света проходит через коллоид, взвешенные частицы рассеивают свет, делая его видимым как отдельный столб света. Частицы размером с молекулу в растворе слишком малы, чтобы рассеивать свет таким образом, и не делают луч света видимым. Это особенно заметно для коллоидов, которые кажутся прозрачными, поскольку при прохождении через них луча света они внезапно становятся мутными.