colloiden – Scheikundejongens

Kogelwerende colloïden

In het verleden hebben we al meerdere keren geschreven over materialen die soms vloeibaar zijn, en soms weer vast. Denk bijvoorbeeld aan maïzena, pek of silly putty. Het is voor veel alledaagse materialen van belang dat ze op de juiste momenten vloeibaar en vast zijn. Tandpasta mag niet zomaar van je tandenborstel afdruppelen, maar moet wel de tube uitkomen. Verf moet je wel op de muur kunnen aanbrengen, maar mag niet naar beneden druipen. We zeggen ook wel dat de reologische eigenschappen (reologie betekent ‘stromingsleer’) van een stof goed moeten zijn. De reologie van allerlei alledaagse materialen wordt vaak gecontroleerd door colloïden. Hierover kwam ik een mooi filmpje tegen op YouTube, maar ik zal eerst kort uitleggen wat colloïden precies zijn.

Colloïden zijn deeltjes met afmetingen tussen de 1 en 1000 nm en zijn daarmee een stuk groter dan moleculen. Die colloïden kunnen zijn gemaakt van allerlei materialen, zoals glas, vet, olie of plastic en zitten gedispergeerd in een andere stof. Dat klinkt natuurlijk heel abstract, maar om een alledaags voorbeeld te geven: mayonaise en melk bestaan allebei uit vet/olie-druppeltjes die in water verdeeld zitten. In geval van olie en water noemen we zoiets meestal een emulsie, maar het is niets meer dan een alledaagse colloïde. Andere voorbeelden van colloïden zijn bijvoorbeeld mist (waterdruppeltjes in lucht), rook (een vaste stof in lucht), slagroom (gasbelletjes in iets vet-achtigs), sommige soorten glas-in-lood (gouddeeltjes in glas), magnetische vloeistoffen en zo kunnen we nog wel even doorgaan. Er is dus maar één voorwaarde om iets een colloïde te noemen: de deeltjes moeten de juiste afmetingen hebben: 1 nm — 1 µm.

Onderzoekers van onder andere de United States Army Research Laboratory proberen colloïden te gebruiken om kogelwerende vesten te verbeteren, en met name om ze beter bestand te maken tegen (mes)steken. Deze kogelwerende vesten bestaan dus voor een deel uit vloeistof en worden daarom wel eens kogelvrije vla genoemd. Zelf ben ik niet zo gelukkig met die term, want de vla die ik in de winkel koop is al kogelvrij.

De Cool Stuff tv-serie van The Science Channel ging langs bij het Army Research Lab en maakte onderstaand filmpje over deze kogelwerende colloïden.

Symposia over colloïden, nanomaterialen et cetera

Genoeg gal. Tijd voor leuke dingen. Er zitten een paar extreem interessante symposia aan te komen en daar ben ik erg opgewonden over. Er zullen verschrikkelijk leuke wetenschappers spreken en ik wil iedereen aandringen om te komen.

Mijn opleiding is geen klassieke, dus ik zal direct toegeven dat ik het woord “symposium” ooit gewoon in een woordenboek op moest zoeken. Als scheikundestudent weet ik dat het een dag is, waarop er wetenschappers iets komen vertellen over een wetenschappelijk thema. Op zo’n dag is er meestal een gratis lunch verkrijgbaar en achteraf gezellig dineren. In mijn woordenboek stond dat het woord “symposium” komt van het Griekse συμπίνειν: “samen drinken.” Ik denk dat dat de sfeer wel dekt.

Over twee weken organiseert de Utrechtse scheikunde-studentenvereniging “Proton” een mini-symposium over de geschiedenis van colloïden en nanomaterialen. Beiden soorten materialen hebben geen vaste definitie, maar voor het gemak geef ik jullie graag die van mij. Een geruststelling is dat dit wel de breedst-geaccepteerde definities zijn. Nanomaterialen zijn materialen die een eigenschap hebben die niet alleen afhangt van de chemische samenstelling, maar ook van hun grootte. Dit komt in de praktijk neer op deeltjes met één of meerdere dimensies tussen de 1–100 nm. Een colloïde is een deeltje dat Brownse beweging vertoont. Dat betekent dat het heen en weer gestoten wordt door de moleculen waarin het deeltje gedispergeerd is. Dit komt neer op deeltjes tussen de 1–1.000 nm. Genoeg definities; de details van het symposium:

Titel: minisymposium “From colloids to nanoparticles: Historical perspectives on a fascinating world”
Datum: maandag 14 februari 2011
Tijd: 9.30–17.00h
Locatie: Pieterskerkhof 19, Utrecht (De Pietershof)
Kosten: studenten €5, CHG-leden €10 en €15 voor overigen
Inschrijven: mail Proton

Elk jaar organiseren een aantal Nederlandse scheikunde-studentenverenigingen een dag vol lezingen: Het PAC symposium. Al sinds mijn eerste studiejaar heb ik het trouw bijgewoond en elk jaar zijn er wel één of twee lezingen bij die een diepe indruk achterlaten. Eerder luisterde ik al naar Jan Groenewold, Peter Liljeroth en Nobelprijswinnaar prof. Barry Sharpless. Zelfs Hans Sibbel kwam twee jaar geleden vertellen over het verschil tussen economen en chemici. Dit jaar is er ook weer een gegarandeerd hoogtepunt: “The Professor” uit de Periodic Table of Videos.

Titel: PAC-symposium “Curious?”
Datum: donderdag 3 maart 2011
Tijd: 8.30–-21.00h
Locatie: Leuvenlaan 19, Utrecht (Educatorium, De Uithof)
Kosten: leden €5, niet-leden €6 en €15 extra voor het diner
Inschrijven: hier

Enjoy.

Zilvermoleculen versus ionen

Ons eerste bericht op de Scheikundejongens.nl blog, ging over Nivea’s claim op zilvermoleculen. Dit is natuurlijk belachelijk, omdat zilver niet moleculair is, maar metallisch. Ik had het vermoeden dat het over colloïdale deeltjes zou gaan, maar Nivea gebruikt geen nanotechnologie. Zilvercitraat wordt gebruikt.

Ook de reclame van Nivea is aangepast kwam ik van de week achter. Waar eerst werd gezegd ‘zilver moleculen’ wordt nu ‘zilver ionen’ gebruikt. De rest van de website bevat nog wel de term ‘zilver moleculen’.

Eindelijk krijgt mijn chemisch hart weer een beetje rust na deze kleine overwinning. Of wij hierin parten hebben gespeeld? Dat zou teveel eer zijn, ik denk het dus niet.

Hoe dan ook, iets minder leugens en meer duidelijkheid. Ik ben helemaal blij. Jullie ook?

Ferrofluids pt. 2

Porno voor chemici. Herinneren jullie je dit bericht over ferrofluids nog? Wanneer je een (goede) ferrofluid op een glazen schaaltje doet en er een magneet onder houdt, ontstaan er spikes op de vloeistof. Op die plekken richt de vloeistof zich uit langs de magnetische veldlijnen. Dat resulteerde in onderstaande foto’s die we jullie niet willen onthouden. Klik voor groot!

Voor meer plaatjes (elektronenmicroscopie plaatjes onder ‘TEM’)’ en informatie hoe de masterclass gegaan is, kijk op deze site.