Colloïde

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie

Een colloïde is een klein deeltje dat groter is dan een molecuul en beschikt over een diameter tussen de 1 en de 1000 nm.^[1] Colloïde is afgeleid van het het Griekse kolla (lijm). Het begrip colloïde werd geïntroduceerd in 1861 door de Schotse wetenschapper Thomas Graham (1805-1869) die wel wordt beschouwd als de grondlegger van de colloïdchemie.

[bewerken] Eigenschappen

Een colloïde heeft enkele eigenschappen met een molecuul gemeen: de Brownse beweging, diffusie, condensatie, kristallisatie e.a. Een colloïde verschilt ook in een aantal opzichten van een molecuul: o.a. microscopische zichtbaarheid, het Tyndall effect, lichtbreking, verstrooiing, sedimentatie, concentratiegradiënt, elektroforetische eigenschappen, magnetische eigenschappen en grensvlakactiviteit. Deze eigenschappen worden benut in het onderzoek en ze vinden toepassing in commerciële producten, zoals latex, schuim, margarine, gelatine, legeringen, coatings e.d.

Belangrijke toepassingen van colloïden worden gevonden in de fabricage van technische keramiek, informatiedragers (tapes, disks) en katalysatordragers. Hierbij is er een toenemende vraag naar steeds kleinere deeltjes. Deze zijn van belang voor katalyse, wegens hun grote oppervlak, maar bijvoorbeeld ook voor de labelling van eiwitten (bijv. immunogoud). Daarnaast is er een groeiende belangstelling voor staafvormige colloïden die vloeibare kristallen kunnen vormen.

[bewerken] Colloïdale mengsels

Colloïdale deeltjes (disperse fase) bevinden zich meestal in een gasvormig, vloeibaar of vast medium (continue fase) en ze vormen dan samen met dit medium een colloïdaal systeem of colloïdaal mengsel. De deeltjes zelf kunnen vast, vloeibaar of gasvormig zijn. Een colloïdaal systeem waarbij de deeltjes vast zijn en het medium vloeibaar, een colloïdale suspensie, bevindt zich in een toestand die het midden houdt tussen een oplossing en een neerslag. In tegenstelling tot een neerslag moet het colloïdale mengsel een zekere stabiliteit bezitten. De stabiliteit wordt soms (mede) verkregen door de aanwezigheid van een natuurlijk of toegevoegd dispersiemiddel, bijvoorbeeld een emulgator. Afhankelijk van de aggregatietoestanden van deeltje en medium, wordt gesproken van schuim, sol, emulsie of gel.

Colloïdale deeltjes zijn vaak chemisch homogeen, maar dit hoeft zeker niet noodzakelijkerwijs het geval te zijn.

Colloïdale systemen kunnen als volgt worden ingedeeld.

		Disperse fase (colloïdale stof)
		Gas	Vloeistof	Vast
Continue fase (medium)	Gas	<geen>	Vloeibare aërosol, Voorbeeld: mist	Vaste aërosol, Voorbeeld: rook
	Vloeistof	Schuim, Voorbeeld: scheerzeep, schuimkraag van bier	Emulsie, Voorbeelden: melk, mayonaise	Suspensie, Vloeibare sol, Voorbeeld: verf, inkt, zetmeeloplossing
	Vast	Vast schuim, Voorbeeld: schuimrubber, puimsteen	Vaste emulsie / Gel, Voorbeelden: gelatine, kaas	Vaste sol Voorbeeld: legeringen (brons)

[bewerken] Enkele voorbeelden toegelicht

• Margarine is een emulsie van waterdruppeltjes (dispers) in vet (continu).
• Slagroom is een schuim van luchtbelletjes (dispers) in vette room (continu). Met het kloppen van de room worden de luchtbelltjes in de room geslagen (gedispergeerd) tot slagroom.
• Brons kan beschouwd worden als een vast sol van tindeeltjes (dispers) in koper (continu).
• Rookdeeltjes (dispers) in lucht (continu) vormen een vast aerosol. Deze rookdeeltjes kunnen vervolgens optreden als condensatiekern voor het in lucht aanwezige water, met als resultaat: mistvorming. De mist is in dit geval een vloeibaar aerosol, waarbij de waterdruppeltjes (dispers) zich in lucht (continu) bevinden. Deze mistdruppeltjes bevatten dus, in dit geval, een vaste kern (het rookdeeltje).
• Latex (bijv. de verf waarmee plafonds en wanden worden bestreken) is een suspensie of vloeibare sol van latexbolletjes (dispers) in water (continu). Deze suspensie heeft een zekere stabiliteit, maar die is beperkt. Daarom moet er bij gebruik vooraf worden geroerd. De meeste verven zijn colloïdale systemen van beperkte stabiliteit.
• Gelatine is een gel van waterdruppeltjes (dispers) in een netwerk van eiwitten (continu). Bij gels kan het netwerk ook door andere polymeren worden bewerkstelligd.
• Puimsteen is een vast schuim van luchtbelletjes (dispers) in lava (continu). Dit levert een heel licht gesteente op dat kan drijven op water.
• In de fysiologie spreekt men wel van de colloïdale ruimte bij de follikels van de schildklier. In deze ruimte wordt het eiwit thyroglobuline afgegeven dat het substraat vormt voor het hormoon thyroxine en andere hormonen van de schildklier.
• Een voorbeeld van een colloïdaal goud is immunogoud, dat bestaat uit gouddeeltjes waaraan antistoffen zijn bevestigd (dispers) die zich in een oplossing (continu) bevinden. Met behulp van immunogoud kunnen specifieke eiwitten doelgericht worden gemarkeerd in de cel.

Bronverwijzingen