Der Hauptunterschied zwischen Mizellen und kolloidalen Partikeln besteht darin, dass sich Mizellen bei einer bestimmten Konzentration bilden, während sich kolloidale Partikel bilden, sobald die gelösten Stoffe dem Lösungsmittel zugesetzt werden.
Die Begriffe Micellen und kolloidale Partikel kommen in der analytischen Chemie vor, wo Kolloide diskutiert werden. Mizellen sind auch eine Art kolloidaler Partikel.
Was sind Mizellen?
Mizellen sind kolloidale Partikel, die sich als Aggregate von Tensidmolekülen bilden. Diese sind in einem flüssigen Medium dispergiert und treten als flüssige Kolloide auf. Tensidmoleküle haben hydrophile Köpfe und hydrophobe Schwänze. In einem wässrigen Medium neigen hydrophobe Einzelschwanzstrukturen dazu, Wassermoleküle abzustoßen, während die hydrophilen Köpfe dazu neigen, die Wassermoleküle anzuziehen. Als Ergebnis bildet sich ein Aggregat, bei dem hydrophile Köpfe mit dem Lösungsmittel in Kontakt kommen und die hydrophoben Schwänze innerhalb der Micelle umgeben.
Abbildung 01: Aufbau einer typischen Mizelle
Mizellen sind kugelförmig. Darüber hinaus sind auch einige andere Formen wie Ellipsoide, zylindrische Strukturen und Doppelschichten möglich. Die Form der Mizelle wird durch einige Faktoren wie die Molekülgeometrie des Tensidmoleküls, die Tensidkonzentration in der Lösung, die Temperatur, den pH-Wert und die Ionenstärke bestimmt. Der Prozess der Mizellenbildung wird als Mizellierung bezeichnet.
Außerdem bilden sich Mizellen, wenn die Konzentration des Tensids größer ist als die kritische Mizellenkonzentration der Lösung. Außerdem muss die Temperatur des Systems höher als die kritische Mizellentemperatur sein. Normalerweise bilden sich Micellen aufgrund des Gleichgewichts zwischen Entropie und der Enthalpie des Tensid-Lösungsmittel-Gemisches spontan.
Was sind kolloidale Partikel?
Kolloidale Partikel sind Partikel, die in einer Suspension dispergiert sind. Diese Art von Suspension wird als kolloidale Suspension bezeichnet. Die suspendierten Partikel können entweder lösliche oder unlösliche Partikel sein. Ein Kolloid hat zwei unterschiedliche Materiephasen: Lösungsmittel in flüssiger Phase und Partikel in fester Phase. Die flüssige Phase wird als kontinuierliche Phase bezeichnet, und die feste Phase wird als dispergierte Phase bezeichnet, die im gesamten Lösungsmittel dispergiert ist. Normalerweise setzen sich kolloidale Partikel nicht ab oder brauchen sehr lange, um sich abzusetzen.
Abbildung 02: Kolloidale Partikel in Milch sind Butterfettkügelchen
Kolloidale Partikel sind durch ein optisches Mikroskop leicht sichtbar. Einige Kolloide sind undurchsichtig, andere jedoch durchscheinend. Die lichtdurchlässige Natur ist auf den Tyndall-Effekt der Lichtstreuung zurückzuführen. Je nach Art der flüssigen Phase und der dispergierten Phase gibt es verschiedene Arten von Kolloiden. Nachfolgend einige Beispiele.
- Wenn das Lösungsmittel flüssig und die dispergierte Phase gasförmig ist, nennen wir das Kolloidschaum. Die kolloidalen Teilchen sind gasförmige Aggregate. Z. B. Schlagsahne.
- Wenn das Lösungsmittel ein Feststoff und die dispergierte Phase ein Gas ist, dann nennen wir es festen Schaum. Auch hier sind die kolloidalen Teilchen gasförmige Aggregate. Z. B. Aerogel.
- Wenn die Lösungsmittelphase gasförmig und die dispergierte Phase flüssig ist, nennen wir es flüssiges Aerosol. Die kolloidalen Teilchen sind flüssige Aggregate. Z. B. Sprays.
- Wenn die Lösungsmittelphase flüssig und die dispergierte Phase ebenfalls flüssig ist, sprechen wir von einer Emulsion. Z. B. Milch.
- Wenn die Lösungsmittelphase fest und die dispergierte Phase flüssig ist, nennen wir es ein Gel. Die kolloidalen Partikel sind hier flüssige Aggregate. Z. B. agar.
- Wenn die Lösungsmittelphase gasförmig und die dispergierte Phase fest ist, nennen wir es festes Aerosol. Z. B. rauchen.
- Wenn die Lösungsmittelphase flüssig und die dispergierte Phase fest ist, nennen wir sie „Sol“. Die kolloidalen Partikel sind hier feste Aggregate. Z. B. Blut.
- Wenn die Lösungsmittelphase fest ist und das dispergierte Medium ebenfalls fest ist, nennen wir es festes Sol. Die kolloidalen Partikel sind hier feste Aggregate. Z. B. Preiselbeerglas.
Was ist der Unterschied zwischen Mizellen und kolloidalen Partikeln?
Mizellen sind auch eine Art von kolloidalen Partikeln. Der Hauptunterschied zwischen Mizellen und kolloidalen Partikeln besteht darin, dass sich Mizellen bei einer bestimmten Konzentration bilden, während sich kolloidale Partikel bilden, sobald die gelösten Stoffe dem Lösungsmittel zugesetzt werden. Außerdem bilden sich Micellen aufgrund der hydrophilen und hydrophoben Effekte, während sich kolloidale Partikel aufgrund der Unlöslichkeit oder Sättigung der Lösung bilden.
Darüber hinaus kann die Größe von Mizellen zwischen 2 und 20 Nanometern variieren, während die Größe kolloidaler Partikel zwischen 1 und 1000 Nanometern variieren kann.
Die folgende Tabelle zeigt weitere Vergleiche bezüglich des Unterschieds zwischen Mizellen und kolloidalen Partikeln.
Zusammenfassung – Mizellen vs. kolloidale Partikel
Die Begriffe Micellen und kolloidale Partikel kommen in der analytischen Chemie vor, wo Kolloide diskutiert werden. Micellen sind auch eine Art von kolloidalen Partikeln. Der Hauptunterschied zwischen Mizellen und kolloidalen Partikeln besteht darin, dass sich Mizellen bei einer bestimmten Konzentration bilden, während sich kolloidale Partikel bilden, sobald die gelösten Stoffe dem Lösungsmittel zugesetzt werden.
