Чем холодец похож на человека? Коллоидная химия

Вспомните дрыганье холодца — и, лежа на спине, несколько раз нажмите на живот. Похоже? Очень. Мягкое тело человека и холодец — коллоидные системы.

Коллоидная химия — наука о дисперсных системах и поверхностных явлениях. Изучает адгезию, адсорбцию, смачивание, коагуляцию, электрофорез. Разрабатывает технологии строительных материалов, бурения горных пород, зол-гель технологии. Отсюда берет начало и такая популярная нынче нанотехнология. Нанохимия — синоним коллоидной химии.

Слово коллоид — от греческого kolla (клей). Клеим и обувь, и… самолет. В энциклопедии Брокгауза и Ефрона насчитывалось 14 сортов клеев, а сейчас — более сотни.

Поскольку частицы дисперсной фазы и окружающая их дисперсионная среда имеют очень большую поверхность раздела фаз (в высокодисперсных системах размер частиц дисперсной фазы составляет от долей мкм до 1 нм), с ростом дисперсности поверхностные явления оказывают все более определяющее влияние на свойства дисперсной системы.

Цель исследований в коллоидной химии — развитие научных основ управления образованием, свойствами и разрушением дисперсных систем и граничных слоев путем регулирования межмолекулярных взаимодействий на границах раздела фаз, прежде всего с помощью поверхностно-активных веществ, способных самопроизвольно концентрироваться (адсорбироваться) на поверхности частиц дисперсной фазы.

Среди примеров практических приложений достижений коллоидной химии — разработка и применение поверхностно-активных веществ. А это:

флотореагенты — химические вещества, обусловливающие и регулирующие большинство процессов флотации (один из основных методов обогащения полезных ископаемых, применяется для очистки воды от органических веществ и твёрдых взвесей, разделения смесей, ускорения отстаивания в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности); стабилизаторы пен и эмульсий (термодинамически нестабильных образований, для стабилизации которых требуются стабилизаторы, адсорбирующиеся на границе раздела газ/раствор); старейшим их представителем является белок куриного яйца, образующий на поверхности пузырьков воздуха эластичные белковые мембраны — кушая кремы, мороженое, пирожные, вы потребляете продукты коллоидной химии; пеногасители — вещества, предотвращающее или снижающее образование пены; применяются в отделочных материалах (краски, клеи, шпатлевки и т. п.); ремонтируя квартиру, вы голосуете за коллоидную химию; компоненты смазок — и синтетических, и минеральных; заливая масло в свой автомобиль, вы становитесь потребителем продуктов коллоидной химии; моющие средства — вещества, усиливающие моющее действие воды; стирая бельишко, вы становитесь активным сторонником коллоидной химии.

Над вопросами этой области работает Институт коллоидной химии и химии воды НАНУ (Киев). Есть «Коллоидный журнал».

Можно почитать: Фролов Ю. Г., Курс коллоидной химии: Поверхностные явления и дисперсные системы. М., Альянс, 2004; Сумм Б. Д., Основы коллоидной химии: учебное пособие для вузов. М., Академия, 2007.