Koagulacja - definicja, przykłady

Koagulacja to pojęcie, które pojawia się nie tylko w chemii, ale także w biologii, medycynie czy technologii żywności. Choć może brzmieć naukowo, w rzeczywistości z procesem tym spotykamy się na co dzień – np. podczas gotowania mleka czy oczyszczania wody. Czym dokładnie jest koagulacja, jak przebiega i czy zawsze jest procesem nieodwracalnym.

Koagulacja – co to?

Koagulacja to proces łączenia się drobnych, rozproszonych cząstek koloidalnych w większe struktury, które z czasem mogą się wytrącić z roztworu (np. jako osad). W wyniku tego procesu układ koloidalny traci swoją stabilność. W praktyce koagulacja oznacza „ścianie się” zawiesiny – przejście z formy rozproszonej do bardziej zbitej.

W odróżnieniu od zwykłego rozpuszczania, gdzie cząsteczki są równomiernie rozmieszczone, koloidy zawierają większe cząstki, które nie ulegają sedymentacji – chyba, że zostanie zainicjowana koagulacja.

Zobacz również: dyfuzja - co to?

Proces koagulacji

Koagulacja zachodzi najczęściej w układach koloidalnych, czyli tam, gdzie drobne cząsteczki są zawieszone w cieczy (np. glina w wodzie). Proces można wywołać na kilka sposobów:

• Poprzez dodanie elektrolitów – jony neutralizują ładunki powierzchniowe cząsteczek koloidalnych, co powoduje ich łączenie,
• Poprzez podgrzanie – zwiększenie temperatury prowadzi do intensywniejszych zderzeń cząsteczek,
• Poprzez dodanie koagulantów – substancji chemicznych (np. siarczanu ścieków) lub zmiana właściwości fizycznych układu (np. w produkcji sera z mleka).

Koagulacja – etapy

Proces koagulacji można podzielić na kilka etapów:

1. Neutralizacja ładunków cząsteczkowych koloidalnych – dzięki temu zmniejsza się ich wzajemne odpychanie,
2. Zbliżanie się cząsteczek – dzięki zmniejszonej repulsji cząsteczki mogą się zetknąć,
3. Agregacja – cząsteczki zaczynają się łączyć, tworząc większe skupiska,
4. Tworzenie osadu lub żelu – przy dużym zagęszczeniu cząsteczek powstaje widoczny osad lub ścisła struktura (np. skrzep).

Koagulacja może przebiegać szybko lub wolno – wszystko zależy od warunków środowiskowych i rodzaju cząstek.

Czy koagulacja jest odwracalna?

Koagulacja może być odwracalna lub nieodwracalna, w zależności od tego, jak silne są wiązania między cząsteczkami po ich połączeniu.

• Odwracalna koagulacja zachodzi wtedy, gdy można przywrócić pierwotny stan koloidalny – najczęściej przez zmianę warunków (np. pH, temperatury) lub usunięcie jonów elektrolitów. Przykład: białko jaja ścinające się tylko częściowo i dające się jeszcze rozprowadzić w wodzie.
• Nieodwracalna koagulacja – to taka, w której agregaty cząsteczek są trwałe, a powrót do stanu pierwotnego nie jest możliwy bez zastosowania silnych środków chemicznych. Przykład: ugotowane białko jaja, które nie da się już rozpuścić.

Zapraszamy do zapoznania się z naszą ofertą – w sprzedaży posiadamy wysokiej jakości sprzęt laboratoryjny.