Staatsgevaarlik. Jaargang 1

De kolloïdale toestand
Vervolg^NOTA.

In een vorig artikel hebben we getracht duidelijk te maken wat een kolloïdale oplossing is en enkele verschijnselen, welke haar kenmerken, zeer bondig behandeld. Aldus het verschijnsel van Tyndall, dat zoo ongemeen wonderbaar aandoet: Wanneer men onder den ultramicroscoop robijn bekijkt - dat een kolioïdale oplossing is van goud in glas - dan ontsluit zich een sprookjes schoon azuren hemel bij winternacht, waarin de kolloïdale gouddeeltjes als geel-fonkelende sterrenlichtjes staan.

De Brownsche beweging: met het bloote oog schijnen oplossing, kolioïdale oplossing en emulsie in rust. Maar wanneer men het laatste bekijkt onder den microskoop, dan wriemelen de omschaduwde emulsie drupjes zigzagsgewijs dooreen. Het oppervlakkig onbeweeglijke blijkt als bij tooverslag inwendig een wriemelende mierennest en onwillekeurig denken we aan het panta rhei der oude Grieken.

Ultrafiltratie, osmotische drukking en die eigenaardige kataphorese, waaraan we thans nieuwe beschouwingen vastknoopen omtrent de gelvorming.

NOTA. - In het vorig artikel - onderen op pag. 26 - staat Fruit in water omgeschud..., lees Grint d.i. kiezelzand in water omgeschud.

Neerslag-vorming: sol en gel. -

De oplossing van een Kolloïed noemt men sol (utic), het neerslag gel (atine). Tusschen sol en gel bestaan

[p. 57]

alle mogelijke overgangen van een meer of min vaste gelei naar een meer papachtige massa.

Wanneer men een curve teekent voor de dampspanning van het water, dat de gel bevat, steeds bij dezelfde temperatuur, 1^o tijdens de dehydratatie, 2^o tijdens den terugweg of hydratatie, dan dekken zich beide curven niet volkomen. We bekomen een figuur, dat herinnert aan de maagdelijke en de daaropvolgende curven bij het electrisch magnetiseeren van ijzer. (Hysteresis).

De electrische lading van de kolloïdale deeltjes is van principieele beteekenis bij de vorming van neerslagen.

Wanneer men bij een kolloïed electrolyten voegt, dan wordt de electrische lading van het kolloïed geneutraliseerd. De kracht, welke de kolloïdale deeltjes in oplossing kan houden is weggenomen en zij geven nu toe aan de zwaartekracht: aldus theoretisch bij suspensoïden.

Bij emulsoïden stelt tevens de electrische lading een zekere kracht voor, die opweegt tegen de oppefvlakte-spanning welke er naar streeft om de oppervlakte zoo klein mogelijk te maken. (Kogelvorm, steeds grootere kogels, omdat aldus voor een bepaald volumen de oppervlakte het kleinste is). Wanneer die electrische lading verdwijnt, dan wordt de oppervlakte-spanning maximaal en zijn de omstandigheden allergunstigst voor de vorming van grootere aggregaten d.i. voor het uitvlokken.

Nog andere theorien strijden om den voorrang.

Volgens sommige onderzoekers is de lading van het kolloïdale deeltje veel geringer dan de lading van een ioon en geschiedt de neerslagvorming aldus: Rondom het ioon als centrum kleven kolloïdale deeltjes, om het te neutraliseeren. Slechts wanneer de neutralisatie volledig is en het ontstane aggregaat zwaar genoeg om de wrijving van het mllieu te overwinnen, onstaat een neerslag. Kolloïdale deeltjes met al te kleine lading kunnen bijgevolg het ioon niet neutraliseeren en kolloïdale deeltjes met te sterke lading neutraliseeren het ioon, vooraleer een complex ontstaat dat zwaar genoeg is om onmiddelijk neer te slaan.⁽¹⁾

Een hypothetische verklaring, die voor alle feiten rekenschap geeft, kan men tot heden niet opstellen.

(1) Neerslaan kan evenzeer beteekenen bovendrijven als bezinken. De kracht, welke het aggregaat naar boven drijft of naar onder duwt, moet grooter zijn dan de wrijving van het aggregaat tegen de middenstof.

Neerslaan van suspensoiden. -

Suspensoïden zijn zeer gevoelig ten opzichte van electrolyten. De sporen glas, die in oplossing gaan wanneer men een kolloïdale oplossing zonder meer bewaren wil, veroorzaken reeds een neerslag. Zij zijn gewoonlijk ongevoelig ten opzichte van niet electrolyten. Naar gelang het kolloïed positief of negatief geladen is, komen enkel de negatieve resp, positieve ionen in aanmerking. Bij dezelfde concentratie oefenen resp. H of OH ionen dezelfde werking uit. Het neerslag is steeds irreversibel.

Neerslaan van emulsoiden. -

Emulsoïden zijn minder gevoelig ten opzichte van electrolyten. De reactie hangt af 1^o van de lading van het

[p. 58]

eiwit, die verschilt al naar gelang het milieu zuur of basisch reageert, 2^o van den aard van het ioon. In alkalische oplossing, waarin dus het eiwit zelf positief is geladen, stijgt de invloed der kationen volgens onderstaande reeks (Hober):

Li [ Na [ K [ Rb [ Cs

die der anionen volgens deze reeks:⁽¹⁾

J [ Br. [ Cll [ SOo4.

In zure oplossing gelden dezelfde reeksen in omgekeerde volgorde.

Het neerslag verkregen met eenvoudige metalen is reversibel. Het neerslag van emulsoïden met zwaarmetalen is irreversibel zooals het neerslag van suspensoïden; waarschijnlijk vormt zich dan een onoplosbaar zout.

Bovenstaande reeksen heeft men nog weergevonden bij andere gelegenheden; wat er op wijst, dat men hier wellicht een of andere wet op de hielen zit. De invloed van zouten op de viscositeit van water (gemeten bijv. door den uitstroomingstijd door een capillair) neemt toe en af in dezelfde volgorde. Men vermoedt daarom, dat water een kolloïdate oplossing van water-moleculen-aggregaten in eigenlijk water is. De blauwe kleur van water in dikke lagen pleit eveneens daarvoor.

De invloed van H en OH ionen op emulsoïden is uiterst gering, wanneer de oplossing volkomen zout-vrij is. Sporen zout maken het kolloïed veel gevoeliger ten opzichte van zuren en basen.

Niet electrolyten reageeren sterker op emulsoïden dan op suspensoïden, op dewelke zij meestal zonder invloed blijven.

De gel-vorming zou een zeer gewichtige rol spelen bij het ontstaan van allerlei organische vormingen. Onder den microscoop heeft men neerslag-figuren bekomen die b.v. sterk geleken op kerndeelingsfiguren van zich deelende cellen.

(1) Niet alle onderzoekers zijn het eens over deze volgorde. Er pleit veel voor, maar er pleit ook tegen.

De invloed van kolloiden op elkaar. -

Suspensoïden met tegenovergestelde lading slaan elkaar neer;⁽²⁾ evenzooo emulsiekolloïden, waarbij men echter acht geven moet op het feit. dat de lading van een emulsiekolloïed al naar gelang de omstandigheden verschillen kan.

Emulsiekolloïden kunnen suspensoïden, zelfs suspensies beschutten tegen het neerslaan door zouten. Dit beschuttend vermogen, ceteris pasibus, is voor elk emulsoïed zeer kenmerkend. Als maatstaf voor het beschuttend vermogen gebruikt men: het goudgetal d.i. het aantal milligr. kolloïed, dat juist ontoereikend is om 10 ccM voor dit doel bereide goudoplossing (0,0053 - 0,0058 %) te beschutten voor neerslaan door 1 ccM 10% Wa Cl oplossing. Een kolloïdale oplossing van goud in water is roodgekleurd maar kleurt violet zoodra zich een neerslag begint te vormen.

De beschuttende werking van emulsiekolloïden is voor het organisme

(2) Negatieve kolloïden (wandelen tijdens de kataphorese naar de anode): Platina, zilver, goud, seleen, cadmiumsulfide, arseentrisulfide, antimoontrisulfide, kiezelzuur, tinzuur, molybdeenblauw, Berlijnsch blauw, enz., vezels, kool, zetmeel, pijpaarde, enz.' Positieve kolloïden: IJzeroxyde, aluminiumoxyde, chroomoxyde, chosiumoxyde, zinkoniumoxyde, cesiuxnoxyde.

[p. 59]

van groot belang. In urine blijft soms meer urine-zuur opgelost dan zuiver-physisch mogelijk is. In melk komt steeds meer calcium-phosphaat opgelost voor, als met de oplosbaarheid van die stof in water is overeen te brengen; 't calciumphosphaat echter is niet opgelost in zuiver water maar in een kolloïdaie oplossing, waarvan het kolloïed beschuttend werkt.

In de gal worden cholisterine, galzure zouten enz. voor neerslaan beschut door emulsoïden; wanneer die beschuttende werking opnoudt ontstaan galsteenen. Mucinen, zeepen, cholaten, urochroom enz. zijn emulsoïden, die in ons lichaam beschuttend functioneeren.

Nog enkele woorden over Adsorptie en Reversibiliteit.

Adsorptie. -

Aan gewone oppervlakken kunnen wij steeds adsorptie verschijnselen waarnemen, b.v. verdichting van gassen aan de oppervlakte van vaste voorwerpen en de verdichting van opgeloste kleurstoffen tegen de wanden van het vat.

Wanneer men roode wijn in aanraking brengt met een stuk houtskool, dan blijven kool en roode wijn onveranderd; wanneer men echter de kool zeer fijn verdeelt, dan verdicht zich de opgeloste kleurstof aan de zeer groote oppervlakte van dit stuk kool en de erdoor gefiltreerde roode wijn wordt kleurloos.

Zulke reacties, die niet afhangen van de hoeveelheid stof, maar van haar verdeeling, haar oppervlakte, noemt men adsorptie-verschijnselen. Het is duidelijk, dat kolloïden omdat hun oppervlakte zoo ongemeen groot is, adsorptie verschijnselen in hooge mate zullen vertoonen.

Reversibiliteit. -

Het neerslag van een suspensoïd is steeds irreversibel. Het neerslag van emulsoïden, bekomen door zwaarmetalen, is irreversibel; bekomen door alkalimetalen reversibel.

Sol en gel zijn geen principieel verschillende toestanden, maar dezelfde toestand der stof met verschillende viscositeit; warm glas is week en wordt bij afkoelen vast; men moet dien vasten vorm beschouwen als een kolloïdaie oplossing met zeer groote viscositeit. Iedereen heeft reeds kunnen waarnemen dat oud glas kristallijn is en bij verwarming stuk springt. Het kristalliseerde dan reeds uit de zeer taaie kolloïdaie oplossing, die theoretisch bij gewone temperatuur op den duur niet kan blijven bestaan.⁽¹⁾

Een reversibele gel kan terug water opnemen en zwellen. Zulks gaat gepaard met een sterken zwellingsdruk, waarop zouten volgens de reeds voornoemde volgorde invloed uitoefenen. Bij deze hydratie bemerkt men de reeds besproken hysteresis.

Voor den celarbeid zou de zwellingsdruk van groote beteekenis zijn; praktisch wordt hij o.m. toegepast bij uterusverwijding voor de boring door laminaria staafjes.

*^**

Het zou ons te ver leiden erop te wijzen hoe de kennis der kolloiden in

(1) De viscositeit van een vloeistof wordt gemeten bij middel van den doorstroomingstijd door een capillair; zij verandert niet door suspensoïden, maar wordt verhoogd door emulsoïden. Een emulsoïed opgelost in water stroomt dus trager door een capillair dan zuiver water.

[p. 60]

alle takken der wetenschap wordt toegepast: in de chemie, de biologie, geneesmiddelleer en in landbouw en industrie (photographie, ververij, brouwerij, zeepziederij enz.). Enkele woordjes mogen volstaan over hun beteekenis in de biologie.

Het organisme bestaat hoofdzakelijk, wanneer men het water buiten beschouwing laat, uit kolloïden en slechts betrekkelijk weinig kristalloïden (anorganische zouten, suiker en urcum). De kolloïden door hun geleiachtige natuur geven vorm aan het lichaam. Zij vereenigen in zich de voordeelen verbonden aan den vasten en aan den vloeibaren toestand der stof: aldus kan men hun beteekenis voor 't organisme samenvatten.

In populaire werkjes vergelijkt men dikwijls de cel - vorm-element van het organisme - met een chemische fabriek, waarin naast elkaar lijnrecht contrasteerende chemische processen - oxydaties en reducties - op 't zelfde oogenblik geschieden. Om zulks te kunnen verklaren stelde Hoffmeister voorop, dat een gel is opgebouwd uit vele kamertjes met ondoordringbare wanden. ‘Evenals de chimicus in afzonderlijke toestellen de chemische reacties uitvoert, die niet kunnen samengaan, evenzoo gebruikt de cel deze kamertjes om met behulp van fermenten de voor het levensonderhoud noodige reacties, gescheiden te doen plaats grijpen.’ (W. Panli) Bechhold zegt zulks zoo mogelijk nog plastischer en vollediger: ‘Het levende organisme is een stad, de kolloïden zijn huizen; de kristalloïden menschen welke zich door de straat bewegen, in de huizen verdwijnen, opnieuw verscijnen, gebouwen sloopen of oprichten. De kolloïden zijn het onbeweeglijke in 't organisme, de kristalloïden het beweeglijke, dat overal doordringt zegen of onheil stichtend onder weg. Zulks verklaart, waarom wij slechts enkele kristalloïden en dan nog in kleine hoeveelheid in het organisme vinden: zij dienen slechts gedurende korten tijd’.⁽¹⁾

Rasper.

Men moet 'n klein mens zijn om God klein te kunnen zien.

Alles bewijst Gods bestaan, we zien het alleen altijd niet in.

De hartstocht waarmee een zaak wordt verdedigd legt getuigenis af van de overtuiging, en de overtuiging bewijst het geloof.

De valse wereld noemt iemand sympatiek, wanneer hij neiging toont met hen 'n wolf in 't bos te worden.

Er is fanatism nodig om apostel te zijn.

(1) Literatuur:
Der Kolloïde Zustand der Materie von Vr L. Cassuto 1913.
Die Kolloïde in Biologie und Medizin von H. Bechhold 1912.
De werken van W. Panli, Zsigmondi, W. Ostwald, Hardy, Muller e.a.