Koloidas.

Koloidas –  heterogeninė sistema, kurios dispersinės fazės dalelių matmenys 10-9 – 10-7 m. Ypatingai mažų medžiagos dalelių mišinys, kada tos dalelės pasiskirsčiusios kitoje medžiagoje, tačiau joje neištirpsta. Koloidų dalelės (atomų, molekulių arba jonų grupės) yra daug mažesnės negu suspensijų dalelės. Koloidų pavyzdžiai. Pienas yra koloidas. emulsija – koloidas iš smulkių skysčio lašelių, pasiskirsčiusių kitame skystyje, pvz., majonezas. putos – koloidas iš smulkių, skystyje išsimaišiusių dujų burbuliukų. Rūkas – koloidas iš smulkiausių skysčio dalelių pasiskirsčiusių dujose. Dūmai – koloidas iš smulkiausių dujose pasiskirsčiusių kietųjų medžiagų dalelių.

Daugelis tirpių medžiagų tirpaluose pasiskirsto atskirų molekulių arba jonų pavidalu dalelėmis mažesnėmis negu 1 milimikronas ( mμ ), ir sudaro vadinamuosius tikruosius tirpalus. Tačiau kai kurios medžiagos (želatina, klijai ir t.t.) ištirpdamos tirpikliuose sudaro 100 milimikronų ir didesnes daleles, vadinamas koloidinėmis.

Tirpaluose ištirpusių medžiagų dalelių stambumas vadinamas jų dispersijos laipsniu. Koloidinės dalelės, kurių dispersijos laipsnis didesnis kaip 100 mμ, vadinamos stambiadispersiais tirpalais arba emulsijomis ir suspensijomis. T. Grahamas (1805-1869 m.) pagal difuzijos greitį tirpalus sugrupavo į kristaloidus ir koloidus. Greitai difunduojančias medžiagas jis pavadino kristaloidais, o lėtai difunduojančias – koloidais. Koloidai nepraeina pro gyvūnines pūsles ir nuo kristaloidų atskiriami dialize. Medžiagų skirstymas į kristaloidus ir koloidus moksle neprigijo, bet ir neišnyko.

Pastaruoju metu koloidinėms sistemoms taikomos dispersinio mediumo (terpės) ir dispersinės fazės sąvokos. Koloidinės dalelės, palyginti su tikrųjų tirpalų dalelėmis, yra labai didelės. Šiuo metu skiriami neorganinės ir organinės kilmės koloidai. Kai dispersinė medžiaga sudaro skaidrius tirpalus, ji vadinama zoliu. Ilgainiui zoliai iš tirpalo išsiskiria drebučių pavidalu ir sudaro gelius. Vandeninių tirpalų geliai vadinami hidrogeliais. Zolio virtimas geliu vadinamas koaguliacija. Kai geliai skiedžiant tirpalus, vėl tampa zoliais, jie vadinami tirpiais, o kai zolių virsmas geliu yra negrįžtamas, – netirpiais.

Skirstymas į homogenines (grynąsias medžiagas arba tirpalus) ir heterogenines sistemas (dviejų ar daugiau medžiagų mišinius) yra vienareikšmiškas, tačiau dažnai šias sistemas atskirti vieną nuo kitos yra sunku. Tikruosiuose tirpaluose ištirpusių dalelių spindulys yra artimas molekulės spinduliui, t. y. ištirpusios medžiagos dalelės yra atomai, jonai, mažos molekulės ir iš kelių atomų ar molekulių sudaryti agregatai. Šie tirpalai yra skaidrūs ir ištirpusios medžiagos dalelės nematomos net mikroskopu. Jų nesulaiko filtras, ir jos nenusėsta ant dugno kai tirpalas stovi.

Suspensijos yra heterogeninės sistemos (pvz., smėlis vandenyje), jos yra neskaidrios; dalelės aiškiai matosi ir jas sulaiko filtras; tirpalui stovint dalelės nusėsta. Tarp tikrųjų tirpalų ir suspensijų egzistuoja koloidai, koloidiniai tirpalai, koloidinės suspensijos (pvz., klijai, krakmolas, želatina, albuminas ir t.t.).

Gausesnė sudedamoji dalis vadinama disperguojančia faze, o komponentai, esantys mažesniais kiekiais, t.y. koloidinės dalelės – dispersine faze. Dispersinės dalelės yra tokios mažos, kad nesudaro aiškiai matomos fazės; vis dėlto koloidą galima apibrėžti kaip tikrąjį tirpalą. Atvirkščiai nei tikrieji tirpalai, koloidiniai tirpalai pro membraną, pvz., pergamentinį popierių, skverbiasi daug lėčiau; paprastai jie yra neskaidrūs. Filtruojamasis popierius nesulaiko dispersinių dalelių, ir jos pro mikroskopą nematomos; stovinčioje dispersijoje jos nenusėsta. Tikrųjų ir koloidinių tirpalų bei suspensijų skirtumas priklauso tik nuo dispersinių dalelių dydžio, o ne nuo jų prigimties ar savybių. Tačiau šis skirtumas nedidelis.

Vidutinis koloidinių dalelių (micelių) skersmuo svyruoja tarp 10-7 cm ir 10-4 cm. Micelės gali sudaryti ir atomų bei molekulių sankaupą, ir vieną makromolekulę. Kiekviena koloido aukso dalelė yra mažiausiai milijono aukso atomų sankaupą, tuo tarpu hemoglobinas yra viena makromolekulė. Pagal giminingumą, disperguojančiai fazei skiriami liofiliniai (labai giminingi) ir liofobiniai (mažai giminingi arba visai negiminingi) koloidai.

Jei disperguojanti fazė yra vanduo, kalbame apie hidrofilinius ir hidrofobinius koloidus (pvz., skalbimo miltelių dalelę gali sudaryti hidrofilinė ir hidrofobinė dalis).