Colloïde
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Un colloïde est une substance sous forme de liquide ou de gel qui contient en suspension des particules suffisamment petites pour que le mélange soit homogène. Il ne diffuse pas à travers les membranes hémi-perméables, et, dans un fluide, il forme une dispersion homogène de particules dont les dimensions vont de 2 à 200 nanomètres.
Les colles et les gels sont des colloïdes et forment des suspensions dites colloïdales. Les suspensions colloïdales sont intermédiaires entre les suspensions (particules de taille supérieure à 200 nm) et les solutions vraies (particules de taille inférieure à 2 nm).
La pectine (polysaccharide), certaines protéines, telles l'ovalbumine ou la gélatine, forment des solutions colloïdales, dites macromoléculaires et permettent de fabriquer des flans et des gelées. D'autres glucides de haut poids moléculaire, tels l'amidon ou la cellulose, peuvent également former des colloïdes. Les peintures sans odeur, le lait ou le plasma sanguin sont des solutions colloïdales. Les métaux, comme l'argent (Collargol) ou l'or, peuvent se présenter sous forme de solution colloïdale, bien qu'il s'agisse plutôt de micro-suspension. Les composés tensio-actifs (détergents) forment des solutions colloïdales dites micellaires. Les pellicules photographiques sont des gels.
Sommaire |
[modifier] Définition d'un colloïde
Un colloïde désigne toute substance comportant deux phases distinctes, et dont les particules d'une phase, discontinue, sont bien plus petites, et diffusées dans l'autre phase.
On distingue :
- les sols : solide dans des liquides ;
- les émulsions : liquides dans des liquides ;
- les aérosols : solides ou liquides dans les gaz ;
- les gels : réseau de molécules géantes ou micelles.
Par abus de langage, on verra souvent l'appellation colloïde désigner seulement la phase diffusée (la plus "fine").
[modifier] Etat des connaissances sur les colloïdes
[modifier] Connaissances chimiques
La stabilité d'une solution colloïdale résulte de l'équilibre entre les interactions attractives et les interactions répulsives qui s'exercent sur les particules. Ces interactions dépendent notamment de la température, du pH et des électrolytes dissous : les argiles et limons forment des solutions colloïdales qui floculent en présence de métaux ou de sels, ce qui explique l'envasement des estuaires.
Néanmoins, cette stabilité est plus cinétique que réellement thermodynamique[1].
En effet, la sédimentation de la phase diffusée et donc la séparation des deux phases est l'état final de tout colloïde (cf. courbes de potentiels thermodynamiques du système). C'est la vitesse de ce phénomène de floculation/sédimentation, très lente, qui donne cette apparence de stabilité.
[modifier] Méthodes de fabrication des colloïdes
à venir (pour l'instant, se référer à emulsion, section "technologie")
[modifier] Exemples de colloïdes
Certaines peintures, ce qu'on appelle couramment aérosols comme la laque ou les déodorants, mais aussi certains aliments sont des colloïdes.
[modifier] Les colloïdes alimentaires[2]
On rencontre couramment de nombreux colloïdes parmi nos aliments. Quelques exemples:
- la mousse, qui est une catégorie de colloïdes à part entière (gaz dans liquide);
- la crème glacée, qui est un mélange d'air et de crème;
- les yaourts.
[modifier] Les colloïdes magnétiques
On fabrique aussi, pour des besoins industriels, de petites billes de polymères qui sont destinées à être diffusées dans des liquides, notamment de l'eau, et qui auront alors un comportement de colloïde.
Souvent en polystyrène, ces petites billes peuvent subir un traitement particulier : l'intégration de poudre de fer lors de la synthétisation du polymère permet de rendre ces objets sensibles aux phénomènes électro-magnétiques.
Dès lors, les billes répandues dans un liquide seront sensibles aux champs électriques. En particulier, elles vont s'organiser de façon ordonnée en fonction de ce champ, en se comportant comme des dipôles électriques induits.
Les colloïdes magnétiques ont des applications notamment dans la biochimie, en tant qu'éléments constitutifs d'une méthode de séparation permettant d'obtenir des résultats similaires à l'électrophorèse ou à la chromatographie.
