[ 콜로이드 용액의 성질 / 엉김과 겔화 / 투석 / 보호작용 ]

콜로이드라는 말을 처음 들어 본 사람도 있을 것입니다. 상식으로라도 그 정의나

간단한 성격을 잘 알아두세요. 일상생활에 콜로이드들이 상당히 많이 있어요.

오렌지쥬스처럼 그 뻑뻑한 불투명한 상태의 액체를 흔히 콜로이드 상태라고 합니다.

물론 오렌지쥬스 그 자체가 콜로이드 용액이라는 뜻은 아니고 그런 상태라는 것이죠.

자 그러면 정확한 정의를 알아봅시다.

[ 콜로이드의 정의 ]

10의 -5 승 cm 에서 10의 -7승 cm 까지의 크기를 가진 입자를 콜로이드입자라고

합니다. 1 cm 의 10만분의 1에서 천만분의 1에 해당하는 엄청나게 작은 입자입니다.

보통 거름 종이는 통과하죠. 그러나 투석막은 통과하지 못합니다. 투석막은 진짜로

엄청작은 구멍을 가진 막입니다. 이렇게 작은 입자가 통과를 못하니 대단한 하죠.

이 콜로이드입자가 골고루 퍼져 있는 용액을 콜로이드용액이라고 합니다.

일반적으로 불투명하게 보입니다. 즉, 뿌옇게 보인다는 애기죠.

콜로이드보다 조금 큰 (약 천배) 입자가 녹아 있는 용액을 에멀션(또는 서스펜션)

이라고 합니다. 에멀션 입자는 거름종이도 통과하지 못합니다. 그러나 현미경으로

입자가 겨우 보일 정도로 작습니다.

콜로이드 입자보다 더 작은 입자들이 녹아있는 용액을 참용액이라고 합니다.

이 입자는 너무 작아서 투석막까지도 통과하며 전자현미경으로 겨우 보입니다.

[콜로이드 용액의 성질 ]

1) 틴들현상 ( Tyndall phenomenon )

콜로이드 용액에 빛을 통과시키면 콜로이드입자가 빛을 산란시켜 빛의 진로가 보이는

현상이죠. 마치 먼지 많은 방에 햇살이 들어오면 먼지가 빛을 산란시켜 먼지와 햇살이

뚜렷하게 보이는 것과 같은 현상입니다.

2) 브라운 운동 ( Brownian motion )

콜로이드 입자가 매질(물 같은 것)과의 충돌로 사방으로 멋대로 불규칙하게 움직이는

현상입니다. 핀볼게임에서 구슬이 고무판과의 충돌로 멋대로 튀는 것과 비슷하죠.

잉크가 물 속에서 퍼지는 것이 바로 브라운 운동의 대표적인 현상입니다.

3) 흡착력이 뛰어납니다.

흡착이란 고체 주위에 액체나 기체가 맴돌며 머무는 현상입니다. 그냥 쉽게 흡하고

빨아드려 착하고 잡은 것이라 생각하면 됩니다. 콜로이드입자는 무게에 비하여

표면적이 크므로 용액속의 다른 물질들을 잘 흡착합니다.

즉, 콜로이드입자 주위에는 벤치가 많아서 온갖 다른 물질들이 그 벤치에 앉아

주변에 머무는 것이라고 생각하면 되요. 당연히 비누 거품 속의 콜로이드입자들이

때(기름, 물감,먼지 등등..)를 흡착하여 물귀신 작전으로 같이 물속으로 녹여서

데리고 가므로 빨래의 때가 빠지는 것입니다.

때들은 얼떨결에 콜로이드 주변에 맴돌다가 같이 덤테기쓰고 피박을 맞는 꼴입니다.

모진 놈 옆에 있다가 벼락 맞은 꼴이죠.

4) 전기이동

콜로이드입자는 전기를 띠므로 전기를 통하면 반대극으로 끌려갑니다.

 대부분 작은 입자들은 전기를 띱니다. 종이 조각을 잘게 잘르면 책받침에

잘 달라 붙잖아요. 빗으로 머리를 빗으면 작은 먼지들이 빗에 까맣게 달라

붙잖아요. 다 같은 이치입니다.

5) 엉김과 겔화(염석)

콜로아드용액에 전해질을 넣으면 콜로이드 입자들이 전기력에 의해 서로

덩어리 덩어리로 뭉쳐 엉기게 됩니다. 전해질을 많이 넣게 되면 이 덩어리가

엉겨서  마치 묵(또는 젤리)과 같은 상태가 되는데 이것을 겔(gel)화 라고 합니다.

겔화된 이 덩어리를 염석이라고 합니다.

겔(gel)이란 묵처럼 물컹물컹한 반고체 상태의 물질을 말합니다.

예를 들면 한천, 젤라틴, 두부 등이 있읍니다.

[ 투석 ]

콜로이드입자는 반투막을 통과하지 못합니다. 그러나 작은 입자인 전해질 입자는

이온이나 분자의 크기이므로 반투막을 들락거립니다. 마치 그물 사이로 작은 새끼

고기들은 빠져 다니나 큰 고기들은 못나가고 걸려있는 것과 같이 생각하면 됩니다.

크기가 달라서 이런 현상이 생기는 것이지요.

콜로이드와 전해질의 혼합액을 반투막에 넣고 맑은 물에 담가두면 전해질만

물 쪽으로 다 빠져나오고 반투막속에는 콜로이드 입자들만 외롭게 갇혀 남게되는

현상을 투석(dialysis ;다이알리시스)이라고 합니다. 병원에 '투석기'라는 이름의

기계가 있는데  피를 맑게 걸러주는데 쓰이는 기계로 알고 있는데 아마 같은 원리로

피 속의 물질들을 분리시킬 것입니다.

[ 보호작용 ]

콜로이드에는 물을 싫어하는 놈이 있습니다. 이 놈이 소수콜로이드입니다.

물을 싫어하므로 기회만 있으면 물에서 도망치려고 하죠. 그 때 작은 양의

전해질이라도 들어오면 쨉싸게 전해질과 짝짝꿍이 되어 둘이 결합하여

물 밑바닥으로 침전해 버립니다.

반대로 물과 친한 (결합력이 좋은 ) 친수콜로이드는 웬만큼 전해질이

들어와도 꿈쩍도 안하다가 많은 전해질이 들어오면 어쩔 수 없이 아쉬운 마음을

뒤로 하고 밑바닥에 침전이 됩니다.

그런데 친수콜로이와 소수콜로이드가 같이 있으면 어떤 일이 일어날까요..

소수콜로이드는 전해질을 애타게 기다립니다. 쨉싸게 결합해서 침전하려고

잔뜩 벼르고 있죠. 그러나, 친수콜로이드는 그 반대로 물에게 충성을 맹세하고

싶으므로 소수콜로이드가 침전을 못하도록 하고 싶어 안달입니다.

결국 친수콜로이드가 소수콜로이드를 감싸 버려(보호하여) 침전을 못하도록 합니다.

이 현상을 보호작용이라고 합니다.

보호작용이 일어나야 콜로이드입자가 용액속에 골고루 퍼져있는 것이죠.

그래야 골고루 페인트칠이 되는 것이죠. 페인트 성분이 침전해버려 한쪽으로 몰리면

페인트색이 골고루 같은 색으로 날 수가 없습니다. 잉크 속에 아라비아 고무를 넣는

것, 먹물에 아교를 타는 것도 보호작용을 위해서입니다.

눈에는 보이지 않는 이 작은 입자의 세계에도 나름대로 골치아프고 치열한

인생살이가 벌어지는 것입니다. 거대한 우주의 입장에서(또는 신의 입장)보면

우리 인간이 이 콜로이드 입자일지도 모릅니다.

돈에 친한 친돈파와 돈에 초연한 소돈파의 갈등 !!!! 틈만나면 이 더러운 세상(속세)을

떠나 수도자의 길(스님, 신부님, 수녀 등등)을 가고 싶어하는 소돈파.

그 사람의 주위를 에워싸고 보호작용을 하는 가족과 친지들... 정말 속세를 떠나기란

참 힘든 일입니다. 혼자가 아니기 때문이죠. 주변의 친돈파들(세상의 부귀,공명을

제일의 목표로 사는)의 보호작용을 끊기란 진짜 진짜 힘든 일입니다.

결국 침전 못하고 세상에 골고루 퍼져 사는 소수의 소돈파적인 사람들....

그러나 이 사람들이 세상을 훈훈하게 해주는 인정스러운 사람들이 아닐까요.....

짧은 한평생 주위 사람들에게 덕을 베풀고 삽시다. 돈에만 결합하려는

친수콜로이드처럼 살지 맙시다. 온갖 헛된 부귀,영화를 깃털처럼 가볍게 보며

늘 풍족하고 여유로운 마음으로 남에게 도움을 주는 그런 인간으로 삽시다..