Kas ir koloidālā suspensija?

Koloidālā suspensija parasti ir divu materiālu maisījums, kur viens mikroskopiskā līmenī ir izkliedēts otrā, bet nav ar to ķīmiski saistīts. Šķidrumi, cietas vielas un gāzes var būt daļa no koloidālās suspensijas, izņemot to, ka vienu gāzi nevar koloidāli suspendēt citā gāzē. Daļiņas, kas suspensijā darbojas kā koloīds, parasti ir lielākas nekā šķīdumos, un to diametrs ir no 1 līdz 1,000 nanometriem vai miljarddaļām. Tie mēdz būt vienmērīgi sadalīti pa visu suspensiju, ja tā ir nesen sajaukta vai maisīta, bet gravitācijas ietekmē nogulsnējas uz šķīduma dibenu, ja tai ļauj nostāvēties ilgāku laiku.

Labi koloidālo suspensiju piemēri ir piens, krāsa un dūmi. Piens no govīm, kazām un citiem dzīvniekiem ir tauku lodīšu suspensija šķidrā ūdenī, piemēram, šķidrā koloīds, kas suspendēts šķidrumā. Krāsa ir šķidrumā suspendēta cieta koloīda piemērs, kurā krāsas pigmenti, kas bieži sastāv no smago metālu pulveriem, piemēram, hroma oksīda vai cinka, tiek suspendēti eļļā, ūdenī vai ogļūdeņraža šķīdinātāju bāzēs. Dūmi ir gāzē suspendēta cieta koloīda piemērs, kur dūmi sastāv no smalkām pelnu daļiņām kā gaisā izkliedētām degošām atliekām. Pat cilvēka asinis tiek uzskatītas par koloidālu suspensiju ar bioloģiskiem materiāliem, piemēram, cietiem proteīniem, kas suspendēti šķidrā asins serumā vai plazmā.

Daudzu koloīdu unikāla īpašība ir tāda, ka tiem var būt necaurspīdīgs vai caurspīdīgs izskats. Tas ir saistīts ar faktu, ka suspendētās daļiņas bieži ir pietiekami lielas atsevišķi vai kā molekulu kolekcijas, lai tās daļēji izkliedētu gaismu, kad tā iet cauri koloidālajai suspensijai. Zilā gaisma mēdz būt daudz efektīvāk izkliedēta nekā garāki gaismas viļņi, piemēram, sarkanā gaisma, tāpēc koloidālām suspensijām bieži ir zila nokrāsa, piemēram, migla gaisā. Šī koloidālās suspensijas īpašība ir izmantota, lai radītu īpašus krāsu un laku veidus, kuriem ir atstarojoša kvalitāte, kas pārklājuma virsmai piešķir mirdzumu. Daļiņu suspensija un mirdzums zināmā mērā var saglabāties pat pēc žāvēšanas.

Koloidālās suspensijas īpašības pastāv diezgan delikātā līdzsvarā. Koloīda daļiņas paliks suspensijā un izvairīsies no salipšanas tikai tad, ja atgrūdošie lādiņi, ko tās veic, līdzsvarosies ar dabiskajiem pievilcīgajiem Van der Vālsa spēkiem suspensijā. Ir izstrādāti mākslīgi līdzekļi šī līdzsvara uzturēšanai, lai izveidotu koloidālas suspensijas. Piemērs tam ir mazgāšanas līdzekļa hidrofobā molekula, kas ūdenī var darboties kā koloīds ar dabisku spēju izvairīties no saistīšanās ar ūdens molekulām, tomēr tai piemīt pievilcīgs lādiņš pret netīrumiem un eļļas daļiņām, kas arī suspendētas ūdenī.