▣ 콜로이드의 유래
- 19C, graham이 알부민, 카세인 등 수용액이 소금이나 설탕 수용액에 비해 확산속도가 느림을 확인
- 확산속도 빠른 물질은 결정화 용이 → 결정질(crystalloid)
- 확산속도 느린 물질은 결정화 어려움 → 비결정질(colloid)
▣ 콜로이드 분류
1) 분자 콜로이드: 고분자 그 자체가 콜로이드 입자
2) 미셀 콜로이드: 분자가 어떤 배향의 집합을 가지는 입자(미셀) → 저농도로 희석하면 자연적으로 파괴
3) 입자 콜로이드: 액체 또는 고체가 콜로이드 입자
▣ 현탁액(Suspension): 액체 내의 고체 입자
▣ 유화(Emulsion): 액체 내의 액체 입자
▣ 거품(포말; Foam): 액체(또는 고체) 내의 기체 방울
▣ 콜로이드와 고분자 용액의 차이점: 콜로이드 입자들 사이의 힘이 짧은 거리에서만 작용하고 2~3% 이상 변형율에서 작용하는 복원력이 없음
▣ 침강
- 콜로이드 입자는 중력과 부력이 동시에 작용하며, 유체의 저항력도 받는다.
▣ 표면 장력: 기체와 액체 계면에서 액체가 수축되려고 하는 힘
▣ 계면 장력: 섞이지 않는 액체와 액체 계면에서 액체가 수축되려고 하는 힘
표면 장력 ≒ 계면 장력
▣ 에멀젼(emulsion)
- 입자 콜로이드, 열역학적 불안정 상태
ex)마요네즈, 크림, 로션, 샴푸, 우유, 원유(原油)
- 에멀젼 안정화? 유화제(emulsifier) 꼭 필요 → 계면활성제, 고분자 용액
▣ 유화 상태는 다상계(multi phase)임
- 분산상의 부피 분율 0.4 이하: 연속상(더 많은 부피를 차지하는 성분, continuous phase)의 물성 중요
▣ 유화 Mechanism
① 표면장력: 연속상과 분산상의 계면 장력의 감소로 유화가 발생
② 반발 이론: 유화제가 하나의 상을 둘러싸 작은 구체를 형성. 반발력 작용.
③ 점도: 연속 상의 점도를 증가시켜, 분산상의 작은 방울 형성/유지
▣ 유화 순서/방식
① 고속 교반(역학적 E, 표면 장력에 따라 에너지 결정)
② 유화제 추가(화학적 E, 새로 생긴 계면의 안정화)
