Dispersionssysteme bestehen aus zwei oder mehr chemischen Verbindungen oder einfachen Substanzen, die als Systemkomponenten bezeichnet werden und untereinander verteilt sind. Sie bilden:
Abhängig von der Größe der Teilchen der dispersen Phase gibt es:
Wasserlösungen vieler Substanzen (Zucker usw.) durchlaufen leicht pflanzliche oder tierische semipermeable Barrieren, während andere wie Gelatine sie nicht passieren. Die ersten Substanzen werden als Kristalloide und die zweiten als Kolloide bezeichnet.
Je nachdem, wie sich die Partikel der dispergierten Phase auf das Medium beziehen, sind die Kolloidsysteme:
In Abhängigkeit von der Kolloidpartikelstruktur werden die Kolloidsysteme unterteilt in:
Abhängig von der Art des Mediums sind die Kolloide:
Die optischen Eigenschaften der Kolloide äußern sich als Färbung, Opaleszenz und Tindal-Effekt. Sie sind auf Unterschiede in der Absorption und Streuung von Licht aus den Kolloidpartikeln zurückzuführen.
Kolloidale Teilchen sind größer und schwerer als die Ionen und die meisten Moleküle, so dass ihre Diffusion und ihr osmotischer Druck niedrig sind.
Eine charakteristische kinetische Eigenschaft von Kolloiden ist die Brownsche Bewegung. Die Kolloidsysteme sind weniger stabil als die gewöhnlichen Lösungen. Bei einem konstanten elektrischen Strom bewegen sich alle Kolloidpartikel zur entsprechenden entgegengesetzt geladenen Elektrode. Dieses Phänomen wird Elektrophorese genannt.
Sole von molekularen Kolloiden werden analog zu den tatsächlichen Lösungen erhalten. Bei Kontakt löst sich die disperse Phase im dispergierten Medium spontan auf. Die Sole der zugehörigen Kolloide werden durch verschiedene Dispersions- und Kondensationsmethoden erhalten.
Die Suspension ist eine heterogene Flüssigkeit, die unlösliche feste Teilchen enthält, die groß genug sind, um sich abzusetzen, aber eine gewisse Zeit im gesamten Volumen der flüssigen Matrix vorhanden sind. Die Partikel sind größer als 100 nm.
Die Einstufung der Suspensionen basiert auf der dispergierten Phase und dem Dispersionsmedium.
Die Suspension ist der Unlöslichkeit im Löslichkeitskontinuum näher. Am anderen Ende des Löslichkeitskontinuums befindet sich die Lösung, bei der die Teilchen vollständig gemischt sind und keine Festphase beobachtet wird. Das Löslichkeitskontinuum ist im Allgemeinen in der Reihenfolge angeordnet: Unlöslichkeit, Sedimentation, Suspension, Kolloid und Lösung.
Die feste Phase der Suspension wird in der flüssigen Phase durch ein mechanisches Rührverfahren mittels eines inerten oder schwach aktiven Mittels dispergiert, das als Suspendiermittel verwendet wird. Im Gegensatz zu Kolloiden beruhigen sich die Suspensionen mit der Zeit. Eine schnell ausfallende Suspension ist beispielsweise Sand und Wasser.
Eine charakteristische Eigenschaft der Suspensionen ist ihre optische Inhomogenität, die sich in Trübung äußert. Die Trübung ist ein wesentliches äußeres Zeichen der Suspension und wird durch das Vorhandensein unlöslicher Teilchen bestimmt, die für Licht undurchlässig sind. Der Trübungsgrad von Suspensionen ist unterschiedlich. Sie wird durch die Konzentration der suspendierten Phase und den Dispersionsgrad (Partikelgröße) bestimmt..
Eine der wichtigsten Eigenschaften der Suspensionen ist ihre Instabilität der Sedimentation. Es drückt sich in dem unvermeidlichen Absetzen suspendierter Partikel unter dem Einfluss der Schwerkraft aus. Partikel können sich von selbst absetzen, ohne aneinander zu haften. In diesem Fall besteht eine aggregative Stabilität der Suspension.
Wenn die absetzenden Teilchen unter dem Einfluss molekularer Kohäsionskräfte zusammenkleben und Aggregate bilden, kommt es zu einer Aggregationsinstabilität von Suspensionen. Sedimentell instabile Suspensionen können also aggregativ stabil oder instabil sein.
In koagulierenden Suspensionen bilden sich manchmal große Flocken, die vom Dispersionsmedium schlecht benetzt werden und an die Oberfläche schwimmen. Dieses Phänomen wird als Flockung bezeichnet.
Die Sedimentationsinstabilität von Suspensionen führt in der Praxis zu einer allmählichen Zerstörung der einheitlichen Zusammensetzung, bevor die unlösliche Phase vollständig abgelagert wird.
Es gibt auch Suspendierungen, die die Fähigkeit haben, lange Zeit in einem suspendierten Zustand zu bleiben. Sie werden stabile Suspensionen genannt.
Die Suspensionen werden durch verschiedene Dispersions- und Kondensationsmethoden erhalten.
Kolloid: Dispersionssystem mit einer flüssigen und festen Komponente mit einer Partikelgröße zwischen 1 und 100 nm wird Kolloid genannt.
Suspension: Dispersionssystem mit einer flüssigen und festen Komponente mit einer Partikelgröße von mehr als 100 nm wird als Suspension bezeichnet.
Kolloid: Die Teilchengröße beträgt 1-100 nm.
Suspension: Die Teilchengröße liegt über 100 nm.
Kolloid: Die Partikel im Kolloid können nicht mit bloßem Auge gesehen werden.
Suspension: Die Partikel in der Suspension können mit bloßem Auge gesehen werden.
Kolloid: Die Kolloide werden nicht sedimentiert.
Suspension: Die Suspensionen werden sedimentiert.
Kolloid: Die Kolloide sind relativ homogen.
Suspension: Die Suspensionen sind heterogen.
Kolloid: Die Kolloidpartikel können Filterpapier passieren.
Suspension: Die Suspensionsteilchen können kein Filterpapier passieren.
Kolloid: Gelatine in Wasser, Stärke in Wasser, Natriumchlorid in Benzol usw.
Suspension: Sand in Wasser, Kreidepulver in Wasser, Quecksilber in Öl usw.