Kolloidchemie
DieKolloidchemieist ein 1850 durchFrancesco SelmiundThomas Grahambegründetes und ab etwa 1900 ausgebautes[1]Teilgebiet der PhysikalischenChemie,bei dem die Herstellung, Charakterisierung und Modifizierung kolloiddisperser Systeme im Vordergrund steht. Derartige Systeme bestehen ausKolloiden,fein verteilten festen Stoffenmit Teilchen imGrößenbereichvon einigen Tausendstel bis einem MillionstelMillimetern.Die Teilchen sind hierbei als disperse Phase (Dispersion) verteilt. Nach ihrer Teilchengröße lassen sich disperse Systeme wie folgt einteilen:[2]
Art Teilchengröße Merkmale Beispiel molekulardisperses System < 1 nm Grenzen zwischen disperser Phase und Dispersionsmedium nicht sichtbar; mechanische Trennung durchNanofiltrationmöglich; Kaskaden vonGaszentrifugenermöglichen bei Gasgemischen ggf. eine An-, bzw. Abreicherung.
echteLösung/ fluide Phasen kolloiddispersesSystem 1 nm bis 1 µm Grenzen zwischen disperser Phase und Dispersionsmedium unterUltramikroskopsichtbar;Brownsche Bewegungerkennbar; Bei Flüssigkeiten ist eine Trennung durchUltrazentrifugen,oderUltrafiltrationmöglich.
Proteinlösungen grobdisperses System > 1 µm Grenzen zwischen disperser Phase und Dispersionsmedium oft ohne Mikroskop sichtbar; Brownsche Bewegung nicht merklich; Bei Flüssigkeiten ist eine Trennung durchZentrifugen,oderFiltrationmöglich.
Milchfettkügelchen
Kolloidale Lösungen stehen somit zwischen echtenLösungenundSuspensionen;sie zeigen im Gegensatz zu echten Lösungen (molekulardisperses System) keinenosmotischen Druck,keineSiedepunktserhöhungund keine Gefrierpunkts-Erniedrigung (sogenanntekolligative Eigenschaften).
In kolloidalen Lösungen wäre eineAusflockung(Koagulation) der vielen kleinen Teilchen zu energetisch günstigeren, größeren Teilchen zu erwarten. Dieser gegenseitigenAbsorptionder Kolloidteilchen wirkt dieelektrostatischeAbstoßungentgegen (hydrophobe Kolloide) oder das Vorhandensein großerHydrathüllen(hydrophile Kolloide).[3]
HydrophobeKolloide tragenadsorbierteLadungen, weshalb sieelektrolytischaufgetrennt werden können (Elektrophorese). Durch Zugabe von Salzen wird die elektrostatische Abstoßung der Kolloidteilchen reduziert, und sie setzen sich alsNiederschlagoderGelab (Koagulation, Ausflockung).
HydrophileKolloide tragen große Hydrathüllen. Hier kann die Koagulation durch wasserentziehende Mittel erreicht werden. Kolloidale Lösungen sind nur in einem begrenzten Bereich von Partikelkonzentrationen stabil, d. h. sie können nicht beliebig verdünnt oder aufkonzentriert werden.
Kolloide, die das Ausflocken anderer verhindern, heißenSchutzkolloide,beispielsweiseDextrin.ImpflanzlichenundtierischenKörper sind viele Wirkstoffe in kolloidaler Lösung vorhanden.
Literatur
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- Hans Wolfgang Behm:Kolloidchemie: Allgemeinverständliche Einführung in das Reich der feinverteilten Stoffe,Franckh’sche Verlagshandlung, Kosmos, Gesellschaft der Naturfreunde, Stuttgart 1925,DNB-Link
- Kuhn Alfred, Wörterbuch der Kolloidchemie, Leipzig, Dresden, Steinkopffverlag, 1932.
- Gerhard Lagaly,Oliver Schulz, Ralf Zimehl:DispersionenundEmulsionen.Eine Einführung in die Kolloidik feinverteilter Stoffe einschließlich derTonminerale.Steinkopff, Darmstadt 1997,ISBN 3-7985-1087-3.[4]
Einzelnachweise
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- ↑Paul Diepgen,Heinz Goerke:Aschoff:Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin.7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 36 und 54.
- ↑Karl-Heinz Näser, Dieter Lempe, Otfried Regen:Physikalische Chemie für Techniker und Ingenieure.Stark überarbeitete Auflage. VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1988,ISBN 3-342-00277-8,S.91.
- ↑A. F. Holleman,E. Wiberg,N. Wiberg:Lehrbuch der Anorganischen Chemie.102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007,ISBN 978-3-11-017770-1,S. 168.
- ↑Beigefügt: Klaus Beneke:Biografische Daten bedeutender Kolloidwissenschaftler,S. 519–548.