Kolloidal dispersion (kolloid), dispers bir fazın, en az bir
boyutu 1-1000 nm aralığında olan partiküllerinin, damlacıklarının veya
kabarcıklarının, diğer bir fazda, genellikle sürekli bir fazda (dispersiyon
ortamı) dağıtıldığı bir sistemdir; dispersiyon ortamı, dispers fazdan
kompozisyon veya agregasyon hali yönünden farklıdır.
Koloidal sistemler, dispers faz partikül boyutlarının 1
mikronun altında olduğu bir tür dispersiyon sistemdir. Serbest dispers
kolloidal sistemlerde, gaz veya sıvıdaki dispers faz partikülleri bağımsızdır;
Brownian hareketine serbestçe katılır, dispersiyon ortamını düzgün şekilde
doldurur. Örneğin, soller ve aerosoller bu tür sistemlerdir. Brownian hareketi
prosesinde ve karıştırma sırasında kolloidal partiküller çarpışır. Çarpışma,
partiküllerin adezyonu (koagülasyon) veya füzyonuyla (kaynaşma) partiküllerin
büyümesine neden olmazsa, kolloidal sisteme ‘agregat açısndan kararlı’ sistem
denir. Ayrıca yapılandırılmış (bağlanmış dispers) sistemler de vardır; bunlar,
dispers faz partiküllerinin oluşturduğu düzensiz bir mekansal şebeke (grid)
varlığı ile karakterize edilir. Bu tip sistemlerin (öncelikle jeller içerir)
mekanik özellikleri, sadece dispersiyon ortamının özellikleriyle değil, dispers
fazın partikülleri arasındaki temasların (kontak) sayısı ve özellikleriyle
tayin edilir.
Kolloidal sistemler, yeni bir disperd fazın çekirdeklenme
merkezlerinin (küçük damlacıklar veya kristaller) büyümesi 10-5-10-4
cm’yi aşmadığı durumlarda, bir substansın homojen bir ortamda (süperdoygun
çözelti, buhar, süpersoğutulmuş sıvı) kondensasyonuyla oluşur. Kondensasyon
çoğu zaman, zorlukla çözünen bileşikler üreten kimyasal reaksiyonlara eşlik
eder. Koloidal sistemlerin elde edilmesinin bir başka yolu kendiliğinden
(liyofilik sistemler için) veya zorlamalı (liyofobik sistemler durumunda)
dispersiyonlardır. Sıvı, agregatlı stabil liyofobik koloidal sistemlerin
varlığı, her zaman yüzeyaktif subastansların (yani stabilizörlerin) dispersiyon
ortamında bulunmasından kaynaklanır. Bu substanslar partikül yüzeyinde bir
adsorpsiyon-solvat koruyucu tabaka oluşturur ve kısa mesafeli moleküler çekim
kuvvetleri etkisi altında partiküllerin koagülasyonunu ve fazlaca yakınlaşmasını
önler. Partiküllerin fazlaca yakınlaşması, sıvı dispersiyon ortamının basıncı
tarafından engellenebilir; partikül yüzeyleri üzerinde adsorbe edilen benzer-şarjlı
iyonların elektrostatik itmesi ile, veya yapısal-mekanik bariyer olarak adlandırılan
yüzey koruma tabakasının artmış yapısal viskozitesi ile.
Tablo'da çeşitli kolloidal sistem türleri verilmiştir.
Dispers faz
|
Dispersiyon
ortamı
|
Kolloid sistem
tipi
|
Örnekler
|
Sıvı
|
gaz
|
sıvı partiküllerin aerosolü
|
sis, bulanıklık
|
Katı
|
gaz
|
katı partiküllerin aerosolü
|
duman, toz
|
Gaz
|
sıvı
|
köpük
|
sabun köpüğü
|
Sıvı
|
sıvı
|
emülsiyon
|
süt, mayonez
|
Katı
|
sıvı
|
sol, süspansiyon
|
mürekkep
|
Gaz
|
katı
|
katı köpük
|
poliüretan
|
Sıvı
|
katı
|
jel
|
jöle
|
Katı
|
katı
|
katı dispersiyon
|
yakut, inci
|
