Kolloidkemi

Kolloidkemi är den gren av kemin som studerar kolloidala system – dispersionssystem där en fas är mycket finfördelad i en annan. En kolloid består av dispersionsfasen, som består av små partiklar eller droppar, och den kontinuerliga fasen som omger dem. Partikelstorleken ligger vanligtvis mellan cirka 1 och 1000 nanometer, vilket gör kolloider större än molekylära lösningar men mindre än vanliga suspensioner. Exempel på kolloidala system är sols (fast disperserad i vätska), geler (vätska fångad i ett fast nätverk), emulsions (flytande i flytande medium) och aerosoler (fast eller flytande i gas).

Stabilitet och teori: Kolloidala system kan vara stabila eller benägna att koagulera eller flocculera. DLVO-teorin beskriver att balansen mellan van der Waals attraktionskrafter och elektrostatisk repulsion avgör stabiliteten. Elektrostatisk stabilitet uppnås när partiklar bär yttre elektrisk last, medan sterisk stabilitet uppnås av kedjor eller lösningsmedelsfaktorer som hindrar partikelkontakt. Tillsatser som salter kan dämpa repulsion och leda till koagulering eller floculation.

Metoder och analys: Vanliga tekniker för studier av kolloidala system inkluderar dynamisk ljusspridning för partikelstorleksfördelning, mätning av zeta potential för yttre last, sedimentations- och centrifugeringstester samt elektronmikroskopi och småvinkelröntgen eller småvinklig streckning (SAXS) för struktur.

Användningar: Kolloidkemi har bred tillämpning inom livsmedel, läkemedelsleverans, färg- och beläggningsindustri, kosmetika och pigment, samt inom kemi och miljöteknik. Förståelse av storlek, stabilitet och interaktioner är avgörande för kvalitet och funktion i dessa system.