Gelointikyky

Gelointikyky on termi, jossa viitataan aineen ominaisuuteen muodostaa geeliä tai geelin kaltaista verkkoa tietyissä olosuhteissa. Geeli on kolloidinen järjestelmä, jossa nestemäinen osa on sitoutunut kiinteän verkon sisälle, mikä johtaa nestemäisen aineen väistämättömään immobilisointiin ja muuttuneisiin fysikaalisiin ominaisuuksiin.

Geilauksen mekanismit jaetaan usein kahteen pääkategoriaan: fysikaalinen geilaus ja kemikaalinen geilaus. Fysikaalinen geilaus johtuu tilanmuutoksista tai vuorovaikutuksista, kuten lämpötilan muutoksista, suolautumisesta tai polymerin defaulttien assosiaatioista muodostuvan verkon muodostumisesta ilman vahvoja kovalenttisia sideketjuja. Kemiallinen geilaus tapahtuu, kun vahvoja, kovalenttisia ristisidoksia muodostuu materian sisälle, esimerkiksi silmukka- tai polymeeriketjujen ristisidoksilla.

Gelointikykyyn vaikuttavat monet tekijät, kuten polymerin tai biopolymerin hiukkaskoko ja molekyylipaino, lisäaineiden ja pH:n sekä ionivahvuuden muutokset, konsentraatio, lämpötila sekä vuorovaikutukset liuottimen kanssa. Lisäksi aikaa tarvitaan verkon muodostumiseen, ja geelin muodostumisen nopeus riippuu monista yhdisteistä, kuten katalyyttien esiintymisestä tai ristisidosvahvuuksista.

Geilauksen mittaaminen tapahtuu usein rheologian menetelmin: geelin syntymän kohtaa voidaan arvioida, kun viskoelastiset ominaisuudet muuttuvat siten, että jäännöstila saavuttaa geelin pisteen (G' ja G'' leikkauspiste) tai kun geelin kiinnittyminen ja paksuus kasvavat merkittävästi. Käytännön mittauksissa seurataan myös geelifraktion ja geeliyden vastavuoroisuutta sekä geelin kestävyyttä.

Sovelluksia löytyy elintarvike-, kosmetiikka-, biolääketiede- ja pakkausteollisuudesta, joissa gelointikyky määrittää tuotteen rakenteen, tekstuurin ja stabiilisuuden. Gelointikykyyn liittyviä käsitteitä ovat gelointi, gelointipiste ja geelinkestävyys.