Colloïdchemie en nanotechnologie
Colloïdchemie
Hoofdstuk 1. Colloïdale dispersie
Colloïden = fijn verdeelde materie, met een deeltjesgrootte tussen enkele nanometers en enkele
microns (1-1000nm).
→Groot specifiek oppervlak (= oppervlak in verhouding tot volume)
→Oppervlakteverschijnselen zijn belangrijk
➔ Kleine afmeting: thermische Brownse beweging (diffusie)
➔ Groot oppervlak: interacties door oppervlaktekrachten Van der Waals, afstoting door gelijke
ladingen
Colloïdwetenschap bestudeert:
• Bereidingswijzen colloïden
• Fysische eigenschappen:
- Stromingsgedrag
- Bezinken
- Filtratie
- Faseovergangen
- Gelatinering en vlokvorming
• Synthetiseren modelcolloïden: vorm en afmeting
Colloïdale dispersie = suspensie van colloïden
→Deeltjes met colloïde-afmeting gedispergeerd in een oplosmiddel
→Adsorptie, verstrooiing van licht
→Viskeus: deeltjes hinderen beweging van de vloeistof
1
,Diffusie = het proces waarbij opgeloste stoffen in een waterig milieu zich verplaatsen (diffunderen)
van een gebied met een hoge concentratie opgeloste stoffen naar een gebied met een lage
concentratie opgeloste stoffen.
Rayleighverstrooiing = de verstrooiing van licht door deeltjes die kleiner zijn dan de golflengte van
het licht. Rayleighverstrooiing treedt op wanneer licht door een transparante vloeistof of vaste stof
gaat, maar kan het duidelijkst worden waargenomen bij gassen.
Het tyndall-effect = de elastische verstrooiing van licht door vaste deeltjes, waarbij de verstrooiende
deeltjes groter zijn dan de golflengte van het betreffende licht. Het effect is vooral bekend van
colloïdale oplossingen en suspensies.
2
,Hoofdstuk 2. Classificatie van colloïden
➔ 3 manieren van onderscheiden:
• Volgens fysische toestand
• Volgens de aard van de interactie tussen gedispergeerde fase en dispersiemidden
• Volgens het type deeltjes van de gedispergeerde fase
A. Classificatie volgens fysische toestand:
B. Classificatie volgens interacties:
3
, C. Classificatie volgens type gedispergeerd deeltje:
1) Multimoleculair colloïde
Vb: goudsol, zwavelsol
Als atomen of kleinere moleculen van een bepaalde stof
samenklitten tot aggregaten
2) Macromoleculair colloïde
Vb: nucleïnezuren, eiwitten, zetmeel en cellulose (natuurlijk voorkomend)
Vb: nylon, polyethyleen en polystyreen (synthetische polymeren)
→Zeer stabiel en lijken echte oplossingen
3) Associatiecolloïde
Vb: surfactanten, zeepoplossing
Gedragen zich in lage concentraties als normale sterke
elektrolyten maar bij hogere concentratie colloïdale
kenmerken.
Geaggregeerde deeltjes zijn micellen
4
Colloïdchemie
Hoofdstuk 1. Colloïdale dispersie
Colloïden = fijn verdeelde materie, met een deeltjesgrootte tussen enkele nanometers en enkele
microns (1-1000nm).
→Groot specifiek oppervlak (= oppervlak in verhouding tot volume)
→Oppervlakteverschijnselen zijn belangrijk
➔ Kleine afmeting: thermische Brownse beweging (diffusie)
➔ Groot oppervlak: interacties door oppervlaktekrachten Van der Waals, afstoting door gelijke
ladingen
Colloïdwetenschap bestudeert:
• Bereidingswijzen colloïden
• Fysische eigenschappen:
- Stromingsgedrag
- Bezinken
- Filtratie
- Faseovergangen
- Gelatinering en vlokvorming
• Synthetiseren modelcolloïden: vorm en afmeting
Colloïdale dispersie = suspensie van colloïden
→Deeltjes met colloïde-afmeting gedispergeerd in een oplosmiddel
→Adsorptie, verstrooiing van licht
→Viskeus: deeltjes hinderen beweging van de vloeistof
1
,Diffusie = het proces waarbij opgeloste stoffen in een waterig milieu zich verplaatsen (diffunderen)
van een gebied met een hoge concentratie opgeloste stoffen naar een gebied met een lage
concentratie opgeloste stoffen.
Rayleighverstrooiing = de verstrooiing van licht door deeltjes die kleiner zijn dan de golflengte van
het licht. Rayleighverstrooiing treedt op wanneer licht door een transparante vloeistof of vaste stof
gaat, maar kan het duidelijkst worden waargenomen bij gassen.
Het tyndall-effect = de elastische verstrooiing van licht door vaste deeltjes, waarbij de verstrooiende
deeltjes groter zijn dan de golflengte van het betreffende licht. Het effect is vooral bekend van
colloïdale oplossingen en suspensies.
2
,Hoofdstuk 2. Classificatie van colloïden
➔ 3 manieren van onderscheiden:
• Volgens fysische toestand
• Volgens de aard van de interactie tussen gedispergeerde fase en dispersiemidden
• Volgens het type deeltjes van de gedispergeerde fase
A. Classificatie volgens fysische toestand:
B. Classificatie volgens interacties:
3
, C. Classificatie volgens type gedispergeerd deeltje:
1) Multimoleculair colloïde
Vb: goudsol, zwavelsol
Als atomen of kleinere moleculen van een bepaalde stof
samenklitten tot aggregaten
2) Macromoleculair colloïde
Vb: nucleïnezuren, eiwitten, zetmeel en cellulose (natuurlijk voorkomend)
Vb: nylon, polyethyleen en polystyreen (synthetische polymeren)
→Zeer stabiel en lijken echte oplossingen
3) Associatiecolloïde
Vb: surfactanten, zeepoplossing
Gedragen zich in lage concentraties als normale sterke
elektrolyten maar bij hogere concentratie colloïdale
kenmerken.
Geaggregeerde deeltjes zijn micellen
4
