콜로이드 분류와 특성

콜로이드 분류와 특성

콜로이드란?

 

콜로이드(colloid)는 매우 작은 입자(1 nm ~  1 µm)의 용질이 다른 용매 속에 고르게 분산되어 떠다니는 혼합물을 말합니다. 콜로이드 입자는 너무 작아서 육안으로 보이지 않지만, 현미경으로 관찰 가능합니다. 

일반적인 용액과 달리 콜로이드는 입자가 크기 때문에 침전되지 않고 오랜 시간 동안 분산 상태를 유지합니다. 입자가 충분히 작아 콜로이드의 어느 부분을 취해도 같은 물리적 성질을 나타내며 입자가 완전히 용해되지 않아 빛을 산란시킬 수 있는 특징을 가지고 있습니다. 

콜로이드의 대표적인 예시로 우유를 들 수 있습니다.

우유(출처 : 위키백과)

콜로이드는 크게 두 가지 물질로 구성됩니다.
분산매 : 입자가 분산되어 있는 물질. (예: 물)
분산질 : 분산되어 있는 작은 입자. (예: 고체 입자)
 

용액과 콜로이드의 비교 (출처 : 삼성디스플레이)

 

콜로이드의 분류

 

콜로이드는 상태에 따라 아래와 같이 다양한 형태로 나뉩니다.

- 솔(sol): 고체 입자가 액체에 분산된 상태. (예: 페인트)

- 에어로졸(aerosol): 액체 또는 고체 입자가 기체에 분산된 상태. (예: 스프레이, 먼지)

- 젤(gel): 액체가 고체에 분산된 상태. (예: 젤리, 치약)

- 에멀젼(emulsion): 액체가 다른 액체에 분산된 상태. (예: 우유, 마요네즈)

- 폼(foam): 기체가 액체나 고체에 분산된 상태. (예: 거품)

 

콜로이드의 특성

 

- 틴들 현상(Tyndall effect): 빛이 콜로이드 입자를 통과할 때 빛이 산란되어 빛의 경로가 보이게 되는 현상.
 

- 브라운 운동: 콜로이드 입자가 분산 매질에서 무작위로 운동하는 현상.

- 전기영동: 전기장 속에서 콜로이드 입자가 움직이는 현상.

콜로이드는 생명체 내에서도 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 세포 내 단백질이나 효소는 콜로이드 상태에서 기능을 합니다.

콜로이드를 구성 성분별로 분리하려면 단순한 침강으로는 불가능하며 원심분리기, 전기영동 등 특수한 방법을 이용해야 합니다.
원심분리는 콜로이드의 구성 성분들을 비중에 따라 분리하는 방법이며, 전기영동은 전하에 따라 분리하는 방법입니다.