Chemia koloidów to nauka badająca metody.produkcja, skład, struktura wewnętrzna, właściwości chemiczne i fizyczne układów dyspersyjnych. Układy rozproszone to układy, które składają się z rozdrobnionych cząstek (faza rozproszona) rozmieszczonych w otaczającym (rozproszonym) środowisku: gazy, ciecze lub ciała stałe. Rozmiary cząstek fazy dyspersyjnej (kryształy, kropelki, pęcherzyki) różnią się stopniem dyspersji, którego wartość jest wprost proporcjonalna do wielkości cząstek. Ponadto zdyspergowane cząstki wyróżniają się innymi znakami, z reguły, stanem skupienia fazy zdyspergowanej i ośrodka.
Systemy rozproszone i ich klasyfikacja
Wszystkie układy dyspersyjne według wielkości cząstek fazy dyspersyjnej można podzielić na molekularno-jonowe (mniej niż jedna nm), koloidalne (od jednej do stu nm), grubo zdyspergowane (ponad sto nm).
Układy molekularnie rozproszone. Systemy te zawierają cząstki, których rozmiar nie przekracza jednej nm. Ta grupa obejmuje różne prawdziwe roztwory nieelektrolitów: glukozę, mocznik, alkohol, sacharozę.
Systemy zgrubne charakteryzuje się największymi cząsteczkami.Obejmują one emulsje i zawiesiny. Zdyspergowane układy, w których ciało stałe jest zlokalizowane w ciekłym ośrodku rozpraszającym (roztwór skrobi, gliny), nazywane są zawiesinami. Emulsje to układy otrzymywane przez zmieszanie dwóch płynów, z których jeden w postaci kropelek jest rozproszony w drugim (olej, toluen, benzen w wodzie lub kropelki triacylogliceroli (tłuszczu) w mleku.
Układy koloidalne zdyspergowane. W nich osiągają rozmiary cząstek koloidalnych100 nm Cząstki takie łatwo przenikają przez pory filtrów papierowych, ale nie przenikają przez pory błon biologicznych roślin i zwierząt. Ponieważ cząstki koloidalne (micele) mają ładunek elektryczny i solwatują powłoki jonowe, dzięki czemu pozostają w zawiesinie, mogą nie wytrącać się przez wystarczająco długi czas. Uderzającym przykładem układu koloidalnego są roztwory żelatyny, albuminy, gumy arabskiej, koloidalne roztwory złota i srebra.
Stopień dyspersji pozwala na rozróżnieniejednorodne i heterogeniczne systemy rozproszone. W jednorodnych systemach zdyspergowanych cząstki fazowe są mielone na cząsteczki, atomy i jony. Przykładem takich układów dyspersyjnych może być roztwór glukozy w wodzie (układ dyspersji molekularnej) i sól kuchenna w wodzie (układ zdyspergowany w jonach). To są prawdziwe rozwiązania. Rozmiar cząsteczek zdyspergowanej fazy nie przekracza jednego nanometra.
Rozproszone systemy i rozwiązania
Ze wszystkich systemów i rozwiązań przedstawionych w życiuorganizmy żywe to najważniejsze koloidalne systemy rozproszone. Jak wiadomo, chemiczną podstawą istnienia żywego organizmu jest wymiana w nim białek. Średnio stężenie białek w ciele wynosi od 18 do 21%. Większość białek rozpuszcza się w wodzie (której stężenie u ludzi i zwierząt wynosi około 65%) i tworzy roztwory koloidalne.
Istnieją dwie grupy roztworów koloidalnych:ciecz (zole) i żelopodobne (żele). Wszystkie procesy życiowe zachodzące w żywych organizmach są związane z koloidalnym stanem materii. W każdej żywej komórce biopolimery (kwasy nukleinowe, białka, glikozoaminoglikany, glikogen) mają postać układów rozproszonych.
Rozwiązania koloidalne są szeroko rozpowszechnionenatura nieożywiona. Takie rozwiązania obejmują olej, tkaniny, tworzywa sztuczne, włókna syntetyczne. Wiele produktów spożywczych można przypisać roztworom koloidalnym: kefir, mleko itp. Większość leków (surowicy, antygeny, szczepionki) to roztwory koloidalne. Roztwory koloidalne obejmują farby.
