Chiamata anche sospensione colloidale, una soluzione colloidale è il risultato derivato dalla mescolanza uniforme di una fase, la “fase dispersa”, all’interno di un’altra, la “fase continua”. La fase continua può essere solida, liquida o gassosa. Una soluzione colloidale non è una vera soluzione, poiché le particelle colloidali sono generalmente visibili al microscopio, di dimensioni variabili in genere da 1-1,000 nanometri. Queste particelle variano considerevolmente nella forma, da piastre a bastoncini a sfere. La stabilizzazione di un colloide è chiamata peptizzazione, mentre la destabilizzazione è chiamata flocculazione.
L’ampia categorizzazione di una soluzione colloidale può essere ristretta secondo la forma di fase dispersa e di fase continua. Il liquido disperso in un gas è chiamato aerosol, sia esso una nebbia o una nebbia, mentre un gas disperso in un liquido è indicato come una schiuma, esemplificata dalla crema da barba o dalla panna montata. Se il liquido è disperso in un solido è un “gel”, ma il solido disperso in un liquido è un “sol” – un esempio del primo è la gelatina per dessert, mentre la vernice è un sol. Il latte è un’emulsione, un colloide liquido-liquido chiamato idrocolloide.
Il moto browniano è la forza meccanica che stabilizza i fluidi colloidali più degna di nota. La fase continua, a volte chiamata fase “solvente”, agita le particelle della soluzione colloidale per mezzo di singole molecole che bombardano le particelle colloidali. Questa forza meccanica browniana si stabilizza con successo, semplicemente perché la forza gravitazionale verso il basso delle piccole particelle colloidali non è abbastanza grande da sopraffarle. Un ulteriore fattore, le forze elettriche repellenti, mostra un comportamento stabilizzante a corto raggio verso una soluzione colloidale. Ci sono altre forze, attrattive, che sembrano modificare la natura dei colloidi, producendo dei vuoti; questi sono in corso di indagine.
La prova che l’azione delle forze elettriche peptizza le particelle colloidali può essere osservata portando una soluzione colloidale sotto l’influenza di un campo elettrico. Le particelle migrano in risposta. La peptizzazione può essere aumentata mediante l’aggiunta di un tensioattivo appropriato o di una sostanza che fornisce ioni che si attaccano alle particelle colloidali. Al contrario, la flocculazione può essere ottenuta utilizzando diversi additivi che rimuovono la carica elettrostatica e che possono anche aggiungere volume. La flocculazione è particolarmente importante per la rimozione dei solidi negli impianti di trattamento delle acque reflue.
Uno strumento utilizzato per studiare una soluzione colloidale, un metro zeta, misura la differenza di potenziale tra lo strato disperso di particelle colloidali e la fase continua circostante. Minore è la differenza di potenziale, maggiore è la probabilità che le particelle flocculano; più è alto, più stabile è il colloide. Un altro strumento importante è il nefelometro. Viene spesso utilizzato per rilevare particelle sospese in un colloide liquido o gassoso. Strettamente correlato a questo è il torbidimetro, utilizzato per rilevare la nebulosità in campioni di acqua come quella prelevata da laghi e torrenti.