Koloit nedir? Koloit tipleri nelerdir? Tyndall Olayı, Koloitler ile ilgili bilgi.
Sis, çini mürekkep ve süt birbirine benzemezler; fakat kimyada üçüne de koloit denir. Hepsi de çok ince dağılmış taneciklerden yapılmıştır. Bu tanecikler şartlar değişmedikçe ortamda kalır. Böylece sis, küçük su damlacıklarının havada dağılmasından (sıvının gazda dağılması); çini mürekkep çok küçük karbon taneciklerinin suda dağılmasından (kanın sıvıda dağılması) meydana gelirler. Sütteki yağın bir kısmı suda dağılır, emülsiyon denilen bir koloit yapar, sütün büyük kısmı bu emülsiyondan ibarettir. Bu terim, bir sıvının diğeri içinde dağılmasıyle ortaya çıkan bütün koloitler için kullanılır.
Koloitler gerçek eriyiklerle iri süspansiyonlar arasındadır. Gerçek eriyiklerde eriyen (eritkende eriyen madde) moleküllerine veya iyonlarına ayrışır. Gerçek bir eriyikteki moleküller ve iyonlar o kadar küçüktür ki elektron mikroskobunun yardımıyla bile fark edilemezler. Buna karşılık bir iri süspansiyondaki tanecikler oldukça büyüktür, birçok moleküllerin birleşmesinden meydana gelmişlerdir ve filtre (süzgeç kâğıdı) ile süzülerek süspansiyondan ayrılabilirler. Bundan başka süspansiyondaki tanecikler o kadar büyüktür ki en küçükleri bile bir iki günde çöker. İri taneciklerin çökmesi ise bir iki dakikada tamamlanır.
Koloitlerin özellikleri gerçek eriyiklerle iri süspansiyonların arasındadır. Koloit tanecikleri elektron mikroskobu kullanarak fotoğrafı çekilecek kadar büyüktür, fakat yine de sınırsız bir zaman içinde süspansiyonda asılı kalacak kadar küçüktür (bir milyon tanecik yan yana konursa ancak 1 cm. yi bulur). Koloit tanecikleri dibe çökmezler ve hiç bir filtre onları içinde asılı bulundukları sıvıdan ayıracak kadar ince değildir. Bir koloitten kuvvetli bir ışık demeti geçirilir ve ışınların doğrultusuna dik olarak yerleştirilmiş bir kuvvetli mikroskopla bu ışık incelenirse çok sayıda parlak yuvarlaklar görülür. Bunlar hareketsiz değildir, sıvı içinde, havadaki sivrisinekler gibi durmadan hareket ederler. Koloit partiküllerinin bu devamlı hareketleri eritken moleküllerinin koloit taneciklerine çarpmasından ileri gelir. Bu hareketlere Brown hareketleri denir, bunu ilk 1828’de Robert Brown keşfetmiştir.
Dağılan maddeye (koloit tanecikleri) çokluk dispers faz denir, içinde dağıldığı ortama da çoğu zaman dispers ortam veya kesiksiz faz adı verilir. Bazı maddeler diğer maddelerin moleküllerini çekerek yüzeylerinde tutarlar. Bu özelliğe adsorpsiyon denir. Birçok reaksiyonlar (hidrojen ve azottan amonyak meydana gelmesi gibi) sadece yüzeyde olur, çünkü reaksiyona giren maddeler önce adsorpsiyonla bir araya gelirler. Gerçekte birçok katalizörlerin birer adsorplayıcı olduğu bilinir. Koloitlerin yüzeyleri toplam ağırlığı aynı, olan daha iri taneciklerden çok daha büyük olduğundan, katalizörler çokluk koloit olarak kullanılır. Margarinler bazı bitkisel yağlara hidrojen eklenerek yapılır. Buna hidrojenleme veya yağların sertleştirilmesi denir. Bu reaksiyonda ince dağılmış nikel katalizör olarak kullanılır. Bitkilerin ve hayvanların yaşayan hücrelerindeki kimyasal reaksiyonların birçoğu protaplazmanın koloit yapısına dayanır. Kimya endüstrisinde yeni imal şekilleri geliştirilmektedir. Burada birçok reaksiyonların iyi sonuçlar vermesi katalizör kullanılmasına bağlıdır. Bunun için çokluk koloit durumunda katalizörlere ihtiyaç vardır. Bu sebepten koloitleri hazırlamak için çeşitli metotlar bulunmuştur.
Koloit durumundaki maddeleri elde etmek için uygulanan metotlar iki gruba ayrılabilir. Ya büyük parçalar halindeki madde çeşitli yollarla parçalanır (koloit değirmeni denen iyi bir değirmenle koloit boyutuna gelinceye kadar öğütmek gibi) ya da molekül büyüklüğünde tanecikler koloit büyüklüğüne ulaşıncaya kadar birleştirilir. Bunlarla beraber kontrol altındaki kimyasal reaksiyonlarla da koloitler elde edilebilir. Koloidal altın elde etmek için buzla soğutulmuş suya batırılmış iki altın tel arasından elektrik arkı geçirilir. Telden küçük parçaları ayrılır. Bunların iriceleri filtreyle süzülür. Sütteki yağ tanecikleri de koloidal büyüklüğe parçalanabilir. Yüksek frekanslı ses dalgalarının titreşimleri yardımıyla yağ tanecikleri küçük parçalara bölünebilir. Öyle ki artık kaymağın süt şişesinin üstünde ayrı bir katman halinde ayrılması önlenmiş olur. Buna homojenizasyon işlemi denir. Böylece sütün sindirimi kolaylaştırılır.
Buna karşılık, fotoğraf filmlerinde kullanılan gümüş bromür, içinde jelatin bulunan potasyum bromür ve gümüş nitrat eriyiklerinin karıştırılmasıyla elde edilir. Bu sayede, reaksiyonda ortaya çıkan ve adına «gren» denilen küçük gümüş bromür taneciklerinin boyutları dikkatle kontrol edilebilir. Jelatin emülsiyonu bir koruyucu koloittir. Grenlerin daha dayanıklı olmasını sağlar. Eğer gümüş bromür jelatin olmadan çöktürülürse çok daha iri grenler oluşur.
Havanın sıcaklığı yeter derecede düşerse, su buharı havadaki tozların üzerinde yoğunlaşır, sıvı hale gelir. Bu tanecikler henüz havada devamlı olarak asılı kalacak kadar küçüktürler. Bunun sonucu, aerosol denilen ve halk arasında «sis» ve yükseklerde olursa «bulut» adıyla tanınan koloitler meydana gelir. Koloitlerin dayanıklılığı çokluk asılı taneciklerin elektrik yüklerine bağlıdır. Bir koloidi yapan maddenin bütün tanecikleri aynı yükü taşır. Aynı yüklü tanecikler birbirlerini itecekleri için koloitlerin çökmesi (pıhtılaşma) mümkün olmaz.
Bu çeşit koloitler bir elektriksel alana sokularak bozulabilirler. Koloit tanecikleri ya pozitif ya da negatif yüklü oldukları için yalnız bir elektroda doğru giderler. Bu olaya elektroforez denir. Bacalardan çıkan gazlarda bulunan çok ince taz tanecikleri bile bacanın içine, enine yerleştirilen pozitif ve negatif yüklü elektrotlarla ayrılabilirler. Bu düzeneğe elektrostatik filtre denir. Sıvı koloitler uygun elektrolitler (iyonlardan yapılmış eriyikler) yardımıyla bozulabilir.
Koloitlerin dayanıklılığı bazen de büyük dertler açabilir. Jet yakıtı olarak kullanılan gazyağı havanın nemini çekerek dayanıklı bir yağ-su emülsiyonu yapar. Jetler genellikle yüksekten uçtukları için sıcaklık suyun donma noktasından aşağılara düşer. Bu yüzden motor bozulabilir. Zira gazyağı içindeki ve dolayısıyla motordaki su donar. Bu tehlikeyi önlemek için, yakıt şirketleri gazyağı içindeki suyu giderme yolunda çalışmışlar ve epey başarı kazanmışlardır.
Tyndall Olayı
Koloitleri yapan taneciklerin gözle görülmesi imkansız olacak kadar küçük olmalarına rağmen, bunların varlıklarını gösterecek çok iyi, iki yol vardır. Birkaç damla çini mürekkep suyla karıştırılırsa bulanık bir karışım elde edilir; bu bir eriyik değildir. Zira bütün eriyikler, renkli de olsalar, saydamdırlar. Bir koloitten dar bir ışık demeti geçirilir ve kabın yanından bakılırsa ışık demeti gözle görülebilir. Çünkü ışınların yolu üzerine düşen tanecikler ışığı dağıtıp yayarlar. Bu, ince bir delikten karanlık bir odaya giren güneş ışınlarının tozlara çarparak görülmesine benzer. Koloitlerin ışığı böyle dağıtmalarına Tyndall olayı denir.
