Techniklexikon

Kolloide

Allg. Stoffe, die auf charakteristische Weise besonders fein verteilt sind, deren Teilchen sich oft wie Moleküle verhalten, aber doch groß genug sind, um an ihren Grenzflächen Eigenschaften diskreter Partikel zu zeigen (Adsorption). K. können fest, flüssig oder gasförmig in einem anderen Stoff (dem Dispersionsmittel), der ebenfalls einen der drei Aggregatzustände angenommen haben kann, verteilt sein. Bekannt sind vor allem Systeme mit einer festen dispersen Phase und einem flüssigen Dispersionsmittel, wie Seifenlaugen und Lacke. Die Kolloidchemie ist ein eigenständiges Gebiet innerhalb der physikalischen Chemie, die die Eigenschaften kolloiddisperser Systeme untersucht. In der Fotografietechnik: Kolloide sind hochpolymere Makromoleküle oder Molekülaggregate in der Größenordnung zwischen 1 Nanometer (nm) und 100 nm. Für die Fotografie von wesentlicher Bedeutung sind die »löslichen« Kolloide, deren wichtigster Vertreter die Gelatine ist. Je nach Temperatur und Konzentration der in Lösung befindlichen Kolloide bilden diese eine hochviskose Flüssigkeit (Sol) oder eine erstarrte elastische Masse (Gel). Letztere ist die Basis aller fotografischen Emulsionen. bestehen aus fein verteilten (dispergierten) Stoffen mit einer Teilchengrösse von 10-100 nm. Kolloide Systeme bestehen aus einer dispersen Phase und einem dispergierenden Medium (Dispersionsmittel). Beides kann in beliebigem Aggregatzustand vorliegen. Die Bildung von Kolloiden erfolgt spontan beim Ausscheiden aus übersättigten Dämpfen oder übersättigten Lösungen. oder beim Lösen oder Auswaschen frisch gefällter Niederschläge. Für die Herstellung von Kolloiden kommen neben der Zerkleinerung in Schlag- oder Kolloidmühlen auch Zerstäubungsverfahren wie die elektrische Zerstäubung in einer Bogenentladung und schnelles Abkühlen der Dämpfe im Dispersionsmittel in Frage.

Je nach Aggregatzustand der Phasen unterscheidet man:Aerosol (z.B. Rauch): Dispersionsmittel: Gas, dispergierter Stoff: fest. Sol, Suspension (z.B. Dispersionsanstrichfarben): Dispersionsmittel: flüssig, dispergierter Stoff: fest. Emulsion (z.B. Milch, Hautcreme): Dispersionsmittel: flüssig, dispergierter Stoff: flüssig. Schaum (z.B. Seifenschaum, Schlagsahne, verschäumte Polyurethane): Dispersionsmittel:fest, dispergierter Stoff: Gas.

Kolloide Lösungen unterscheiden sich von echten Lösungen (molekulardispers) dadurch, dass sie eingestrahltes Licht nach allen Richtungen streuen (Faraday-Tyndall-Effekt).

Ballen sich einzelne Teilchen eines kolloidalen Systems zusammen, so flocken sie aus (Koagulation). Ihre Oberfläche wird dabei verkleinert. Der zur Koagulation entgegengesetzte Vorgang heisst Peptisation. Bei der Untersuchung von Kolloiden spielen daher Aspekte der Oberflächen- und Grenzflächenphysik eine grosse Rolle.