Η χημεία κολλοειδούς είναι μια επιστήμη που μελετά μεθόδους.παραγωγή, σύνθεση, εσωτερική δομή, χημικές και φυσικές ιδιότητες συστημάτων διασποράς. Τα διασπαρμένα συστήματα είναι συστήματα που αποτελούνται από κατακερματισμένα σωματίδια (διεσπαρμένη φάση) που κατανέμονται στο περιβάλλον (διεσπαρμένο) περιβάλλον: αέρια, υγρά ή στερεά. Τα μεγέθη σωματιδίων της φάσης διασποράς (κρύσταλλοι, σταγονίδια, φυσαλίδες) διαφέρουν ως προς τον βαθμό διασποράς, η αξία της οποίας είναι άμεσα ανάλογη με το μέγεθος των σωματιδίων. Επιπλέον, τα διασπαρμένα σωματίδια διακρίνονται από άλλα σημεία, κατά κανόνα, από την κατάσταση συσσωμάτωσης της διεσπαρμένης φάσης και του μέσου.
Διασπαρμένα συστήματα και η ταξινόμησή τους
Όλα τα συστήματα διασποράς σύμφωνα με το μέγεθος σωματιδίων της φάσης διασποράς μπορούν να ταξινομηθούν σε μοριακά-ιοντικά (λιγότερο από ένα nm), κολλοειδή (από ένα έως εκατό nm), χονδροειδή (πάνω από εκατό nm).
Μοριακά διεσπαρμένα συστήματα. Αυτά τα συστήματα περιέχουν σωματίδια των οποίων το μέγεθος δεν υπερβαίνει το ένα nm. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει μια ποικιλία πραγματικών διαλυμάτων μη ηλεκτρολυτών: γλυκόζη, ουρία, αλκοόλ, σακχαρόζη.
Χονδροειδή συστήματα χαρακτηρίζεται από τα μεγαλύτερα σωματίδια.Αυτά περιλαμβάνουν γαλακτώματα και εναιωρήματα. Διασπαρμένα συστήματα στα οποία ένα στερεό εντοπίζεται σε ένα υγρό μέσο διασποράς (ένα διάλυμα αμύλου, πηλού) ονομάζονται εναιωρήματα. Τα γαλακτώματα είναι συστήματα που λαμβάνονται με ανάμιξη δύο υγρών, όπου το ένα με τη μορφή σταγονιδίων διασκορπίζεται στο άλλο (έλαιο, τολουόλιο, βενζόλιο σε νερό ή σταγονίδια τριακυλογλυκερολών (λίπος) στο γάλα.
Κολλοειδή διασπαρμένα συστήματα. Σε αυτά, φτάνουν τα μεγέθη των κολλοειδών σωματιδίων100 nm Τέτοια σωματίδια διεισδύουν εύκολα στους πόρους των φίλτρων χαρτιού, αλλά δεν διεισδύουν στους πόρους των βιολογικών μεμβρανών φυτών και ζώων. Επειδή τα κολλοειδή σωματίδια (μικκύλια) έχουν ηλεκτρικό φορτίο και διαλύουν τα ιοντικά κελύφη, λόγω των οποίων παραμένουν σε εναιώρημα, ενδέχεται να μην καθιζάνουν για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα. Ένα εντυπωσιακό παράδειγμα του κολλοειδούς συστήματος είναι διαλύματα ζελατίνης, λευκωματίνης, αραβικού κόμμεως, κολλοειδών διαλυμάτων χρυσού και αργύρου.
Ο βαθμός διασποράς σάς επιτρέπει να διακρίνετεομοιογενή και ετερογενή συστήματα διασποράς. Σε ομοιογενή συστήματα διασποράς, τα σωματίδια φάσης αλέθονται σε μόρια, άτομα και ιόντα. Ένα παράδειγμα τέτοιων συστημάτων διασποράς μπορεί να είναι ένα διάλυμα γλυκόζης σε νερό (σύστημα μοριακής διασποράς) και επιτραπέζιο άλας σε νερό (σύστημα διασποράς ιόντων). Είναι αληθινές λύσεις. Το μέγεθος των μορίων της διεσπαρμένης φάσης δεν υπερβαίνει το ένα νανόμετρο.
Διασπαρμένα συστήματα και λύσεις
Από όλα τα συστήματα και τις λύσεις που παρουσιάζονται στη ζωήοι ζωντανοί οργανισμοί είναι τα πιο σημαντικά κολλοειδή διασπαρμένα συστήματα. Όπως γνωρίζετε, η χημική βάση για την ύπαρξη ενός ζωντανού οργανισμού είναι η ανταλλαγή πρωτεϊνών σε αυτόν. Κατά μέσο όρο, η συγκέντρωση των πρωτεϊνών στο σώμα είναι από 18 έως 21%. Οι περισσότερες πρωτεΐνες διαλύονται στο νερό (η συγκέντρωση των οποίων σε ανθρώπους και ζώα είναι περίπου 65%) και σχηματίζουν κολλοειδή διαλύματα.
Υπάρχουν δύο ομάδες κολλοειδών διαλυμάτων:υγρό (σόλες) και σαν γέλη (πηκτές). Όλες οι διαδικασίες ζωής που συμβαίνουν σε ζωντανούς οργανισμούς σχετίζονται με την κολλοειδή κατάσταση της ύλης. Σε κάθε ζωντανό κύτταρο, τα βιοπολυμερή (νουκλεϊκά οξέα, πρωτεΐνες, γλυκοζαμινογλυκάνες, γλυκογόνο) έχουν τη μορφή διεσπαρμένων συστημάτων.
Τα κολλοειδή διαλύματα είναι ευρέως διαδεδομέναάψυχη φύση. Τέτοιες λύσεις περιλαμβάνουν λάδι, υφάσματα, πλαστικά, συνθετικές ίνες. Πολλά τρόφιμα μπορούν να αποδοθούν σε κολλοειδή διαλύματα: κεφίρ, γάλα κ.λπ. Τα περισσότερα φάρμακα (οροί, αντιγόνα, εμβόλια) είναι κολλοειδή διαλύματα. Τα κολλοειδή διαλύματα περιλαμβάνουν χρώματα.
