Kolloide

Kolloidale Lösungen

Kolloide sind Teilchen, die in einer Flüssigkeit gelöst und fein verteilt sind. Die Größe der Teilchen ist bei guter Qualität so klein, daß sie Brownsche Molekularbewegung zeigen, und nicht durch die Schwerkraft zu Boden sinken. In einem hochqualitativen Kolloid halten sich attraktive und repulsive Wechselwirkungen die Waage, so daß sich die Teilchen nicht gegenseitig anlagern und verklumpen.

Kolloide wurden von der Menschheit schon genutzt, als man noch keinerlei Kenntnis davon hatte, worum es sich wirklich handelt. Eine intensive wissenschaftliche Auseinandersetzung mit Kolloiden ist erst in jüngster Zeit zu verzeichnen. Dies lag auch an den früher begrenzten technischen Möglichkeiten für die gezielte reproduzierbare Herstellung hochqualitativer Kolloide. Bereits den Alchimisten waren Formen von kolloidalem Gold bekannt, und der britische Physiker Thomas Graham führte 1861 den Begriff  „Kolloid“ ein, das griechische Wort für Leim. Aber erst in den letzten Jahrzehnten hat man die Kräfte, die in einem Kolloid wirken, genau studiert und dies erlaubt heute eine gezielte Herstellung hochwertiger kolloidaler Lösungen.

Kolloid-Teilchen haben durch ihre feine Verteilung in der wässrigen Phase im Verhältnis zu ihrem Volumen eine enorm große Grenzfläche, wodurch sie leicht in Wechselwirkung treten. Auch die wichtigsten Körperflüssigkeiten, Blut und Lymphe, sind kolloidale Lösungen. Man erkannte rasch die Einsatzmöglichkeiten auch in der Medizin. Ein kolloidales Teilchen ist etwa 2000mal kleiner als ein Bakterium und besteht aus etwa maximal 15 Atomen. Ein rotes Blutkörperchen ist dagegen etwa 60.000mal größer als ein kolloidales Teilchen.

Die große Oberfläche macht Kolloide auch in der Trinkwasseraufbereitung interessant. Die Toxizität, Mobilität und Aktivität von Schadstoffen kann verringert werden, da sich diese Teilchen durch Sorbtion an die Partikel der kolloidalen Lösung anlagern. In allen lebenden Systemen sind Kolloide sehr wichtig. So muß zum Beispiel das von Phytoplankton benötigte Eisen in kolloidaler Form vorliegen, um aufgenommen werden zu können.

Die Herstellung von Metallkolloiden erfolgt durch Elektrolyse. Unter hohen Spannungen werden Metallteilchen an destilliertes Wasser abgegeben und bleiben in Schwebe. Qualitativ gute kolloidale Lösungen können nur mit speziellen Hochvolt-Generatoren hergestellt werden. Geräte für den Heimgebrauch erzeugen meist nur Ionen mit viel zu großer Teilchengröße. Kolloidale Lösungen dürfen nicht in der Nähe von Magnetfeldern gelagert werden!