Schutzkolloide

Schutzkolloide sind hochmolekulare Substanzen, die in Kolloidsystemen als Stabilisatoren für die dispergierte Phase dienen. Werden Schutzkolloide zu einer suspension mit lyophoben Kolloiden gegeben, adsorbieren ihre Moleküle an der Oberfläche der dispergierten Teilchen und bilden eine dünne, hydratisierte Schicht. Diese Schutzschicht verhindert durch eine räumliche Barriere und Solvatationskräfte das Zusammenlagern der Teilchen und damit Koagulation oder Koaleszenz. Die Stabilisierung beruht primär auf sterischer Barriere und oft auch auf elektrostat binischer Unterstützung, sofern der Schutzkolloid eine Oberflächenladung trägt.

Typische Schutzkolloide sind natürliche Polymere wie Gelatine, Casein, Stärke, Gelb- oder Gummi Arabicum sowie Albumin sowie synthetische Polymere wie Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose oder Polyacrylsäure. In der Praxis werden Schutzkolloide verwendet, um Metall- oder Metalloxid-Sols, Farben, Lacke, Tropfnformen und Emulsionen stabil zu halten; sie ermöglichen auch die Verarbeitung von Metallsuspensionen, keramischen Dispersionen und Lebensmittelsystemen.

Die Adsorption und Schutzwirkung hängen von Faktoren wie pH-Wert, Ionenstärke und dem Verhältnis Schutzkolloid zu dispergierter Phase ab. Unter bestimmten Bedingungen kann Schutzkolloid auch Bridging-Flocculation verursachen, etwa wenn zu viel Polymer vorhanden ist oder die Adsorbierte Schicht zu dünn wird. Insgesamt ermöglichen Schutzkolloide eine feine Steuerung der Konsistenz, Stabilität und Verarbeitung kolloidaler Systeme, weshalb sie in Chemie, Materialwissenschaft und Lebensmitteltechnologie weit verbreitet sind.

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