Kas ir koloidālais šķīdums?

Koloīda šķīduma plašo klasifikāciju var sašaurināt atkarībā no izkliedētās fāzes un nepārtrauktās fāzes formas. Šķidrumu, kas izkliedēts gāzē, sauc par aerosolu, vai tas ir migla vai migla, savukārt šķidrumā izkliedētu gāzi sauc par putām, piemēram, skūšanās krēmu vai putukrējumu. Ja šķidrums ir izkliedēts cietā vielā, tas ir “želeja”, bet cietā viela, kas izkliedēta šķidrumā, ir “sols” — viens piemērs ir deserta želatīns, savukārt krāsa ir sols. Piens ir emulsija – šķidruma-šķidruma koloīds, ko sauc par hidrokoloīdu.

Brauna kustība ir visievērojamākais mehāniskais spēks, kas stabilizē koloidālos šķidrumus. Nepārtrauktā fāze, ko dažreiz sauc par “šķīdinātāja” fāzi, maisa koloidālā šķīduma daļiņas, izmantojot atsevišķas molekulas, kas bombardē koloidālās daļiņas. Šis Brauna mehāniskais spēks veiksmīgi stabilizējas vienkārši tāpēc, ka mazo koloidālo daļiņu lejupvērstais gravitācijas spēks nav pietiekami liels, lai tās pārvarētu. Papildu faktoram, atbaidošiem elektriskiem spēkiem, ir neliela attāluma stabilizējoša darbība pret koloīda šķīdumu. Ir arī citi spēki, pievilcīgi, kas, šķiet, maina koloīdu dabu, veidojot tukšumus; tie tiek izmeklēti.

Pierādījumu tam, ka elektrisko spēku darbība peptizē koloidālās daļiņas, var novērot, ievedot koloidālu šķīdumu elektriskā lauka ietekmē. Atbildot uz to, daļiņas migrē. Peptizāciju var palielināt, pievienojot atbilstošu virsmaktīvo vielu vai vielu, kas nodrošina jonus, kas piesaistās koloidālajām daļiņām. Un otrādi, flokulāciju var panākt, izmantojot dažādas piedevas, kas noņem elektrostatisko lādiņu un var arī palielināt apjomu. Flokulācija ir īpaši svarīga cietvielu noņemšanai notekūdeņu attīrīšanas iekārtās.

Viens instruments, ko izmanto koloidālā šķīduma pētīšanai, — zeta metrs — mēra potenciālo atšķirību starp izkliedēto koloidālo daļiņu slāni un apkārtējo nepārtraukto fāzi. Jo mazāka ir potenciālu starpība, jo lielāka iespēja, ka daļiņas flokulēs; jo augstāks tas ir, jo stabilāks ir koloīds. Vēl viens svarīgs instruments ir nefelometrs. To bieži izmanto, lai noteiktu suspendētās daļiņas šķidruma vai gāzes koloīdā. Ar to cieši saistīts ir duļķains mērītājs, ko izmanto, lai noteiktu miglainību ūdens paraugos, piemēram, paraugos, kas ņemti no ezeriem un strautiem.