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Toute matière est constituée d'une substance de pute ou du mélange de deux substances ou plus. Les colloïdes sont des mélanges composés de particules dispersées dans une autre substance. Les chimistes classent un colloïde en fonction de l'état physique de ses constituants, de la nature de l'interaction entre ses composants et de la nature des particules dispersées.
Phases d'un colloïde
Les systèmes colloïdaux contiennent deux phases: la phase dispersée et le milieu de dispersion. La phase dispersée est la substance la moins présente. Il se compose de particules qui mesurent entre 1 et 100 nanomètres. Le milieu de dispersion est la substance dans laquelle les particules sont dispersées. Chacune des deux phases peut être un solide, un liquide ou un gaz. Les particules dans un système colloïdal isolé restent dispersées et ne se déposent ni ne se séparent du milieu de dispersion.
États physiques
Les colloïdes sont généralement classés en fonction des états physiques de leurs phases constitutives. Les aérosols, les mousses, les émulsions, les soleils et les gels sont des types de colloïdes. Les aérosols sont des gouttelettes liquides ou des particules solides dispersées dans un milieu gazeux. La brume et la fumée sont des aérosols. Lorsqu'un gaz est dispersé dans un milieu liquide ou solide, le colloïde s'appelle une mousse. La crème fouettée est une mousse composée d’air dispersé dans de la crème. Une émulsion, telle que la mayonnaise, est un liquide dispersé dans un autre liquide. Le soleil résulte de la dispersion d'un solide dans un liquide ou un autre solide. Les peintures et fluides cellulaires sont des soleils. Les gels, tels que la gélatine et le fromage, sont constitués de liquides dispersés dans un milieu solide.
Interaction entre les phases
Les systèmes colloïdaux sont également classés en fonction du type d'interaction existant entre la phase dispersée et le milieu de dispersion. Lorsque la phase dispersée et le milieu de dispersion attirent, le colloïde est classé comme lyophile. Les forces d'attraction entre les deux rendent le colloïde stable. Si la phase dispersée est séparée du milieu de dispersion par un procédé tel que l'évaporation, le colloïde peut être recréé par simple addition d'un autre milieu de dispersion. En conséquence, les colloïdes lyophiles sont réversibles. La gélatine et l'amidon sont des exemples de systèmes lyophiles colloïdaux. Les composants des systèmes colloïdaux liophobes se repoussent. Lorsqu'ils sont mélangés, ils ne passent pas directement dans un état colloïdal. Par conséquent, leur préparation nécessite des méthodes spéciales. Parce que ces colloïdes sont instables, ils ont besoin d’agents stabilisants pour rester colloïdes. Une fois séparés, ils ne peuvent pas retourner à leur forme colloïdale en ajoutant un milieu de dispersion supplémentaire. Par conséquent, les colloïdes liophobes sont irréversibles.
Nature des particules
Certains chimistes classent les colloïdes en fonction de la nature de leurs particules. Les colloïdes multimoléculaires contiennent des agrégats d'atomes ou de molécules, unis par de faibles forces d'attraction, appelées forces de Van der Waals. Les colloïdes multimoléculaires sont liophobes. Les particules colloïdales macromoléculaires sont des molécules géantes composées de nombreuses petites molécules, reliées par des liaisons covalentes. Les colloïdes macromoléculaires sont lyophiles. Les particules colloïdales d'association, appelées micelles, ont deux parties dans leur structure moléculaire: une partie lyophile et une partie lyophobe. Colloïdes d'association sous forme de détergent et de savon.