어떤 물질이 특정한 범위의 크기(0.1μm 정도)를 가진 입자가 되어 다른 물질 속에 분산된 상태. 콜로이드 중에는 두께나 굵기가 1~10nm인 막(2차원 콜로이드)이나 섬유(1차원 콜로이드)까지도 포함해 다루는 경우가 많다.

분자 자체가 나노미터 단위의 크기가 되면, 이와 같은 물질의 용액은 분자용액이지만 콜로이드의 성질을 나타낸다.

즉, 콜로이드 분산계(分散系)이다.

녹말·단백질·고분자물질의 용액이 이와 같은 경우이며, 이것들을 통틀어 분자콜로이드, 또는 진정(眞正)콜로이드라고 한다.

콜로이드 입자가 분산해 있는(용해하고 있다고 말하지 않는다) 액체를 콜로이드 용액이라고 하는데, 분산해 있는 입자의 물질을 분산질〔분산상(相)〕, 분산의 매체를 분산매라고 한다.

이것은 용액에서의 용질과 용매와 같다.

녹말용액에서는 녹말이 분산질, 물이 분산매가 된다.

〔콜로이드의 분류〕 분산질과 분산매의 조합에 따라 특정한 명칭이 붙여지는 것이 있다〈표〉.

콜로이드는 분산질의 집합 상태에 따라 분류할 수 있다.

① 미셀콜로이드(회합〈會合〉콜로이드) : 계면활성제·비누·물감 등과 같이 용액 속에서 분자가 수개 내지 수십 개 회합해 생긴 미셀이 콜로이드 입자로서 분산하고 있다

② 분자콜로이드 : 녹말·단백질 등의 천연고분자나 나일론·염화비닐 등의 합성고분자는 그것만으로(분자 1개로) 콜로이드 입자 정도의 크기를 갖고 있어, 참용액처럼 분자분산을 하고 있더라도 콜로이드 용액으로서의 성질이 나타난다.

③ 입자콜로이드 : 수산화철이나 황화비소는 금의 졸(카시어스 퍼플) 등과 같이 고체 입자나 미결정(微結晶)이 콜로이드 입자로서 분산하고 있다.

한편 분산질과 분산매의 친화성에 따라 분류하면, 친화성이 큰물질을 친액(親液)콜로이드, 작은 것을 소액(疎液)콜로이드라고 한다.

물과 기름인 경우에는, 각각 친수(親水)콜로이드, 소수콜로이드, 친유(親油)콜로이드, 소유콜로이드라고 한다.

① 친수콜로이드 : 물을 분산매로 하는 졸(히드로졸) 가운데, 분산질이 물에 대한 친화성을 풍부하게 가진 것을 말한다.

녹말·알부민 등의 고분자전해질, 또는 계면활성제로 이루어진 미셀 등은 친수콜로이드이다.

소량의 전해질을 가해도 간단히 엉기지는 않지만, 알코올이나 비교적 많은 양의 전해질을 가하면 엉김이 일어난다(두부 등).

틴들현상도 소수콜로이드에 비해 나타나기 어려우며, 한외현미경(限外顯微鏡)에 의해서도 입자를 확인하기 어려운 것이 많다.

표면장력은 대체로 물보다 작으며, 점성률(粘性率)은 물보다 큰 경향이 있다.

② 소수콜로이드 : 물을 분산매로 하는 콜로이드 가운데, 매우 소량인 전해질을 가하기만 해도 쉽게 엉겨 침전이 생기는 물질이다.

일반적으로 강한 틴들현상을 나타낸다.

금속입자나 금속의 황화물 등 무기물의 콜로이드의 대부분은 소수콜로이드이다.

한외현미경으로 입자를 쉽게 관찰할 수 있다.

〔콜로이드 용액의 성질〕콜로이드 분산계에 광속(光束)을 찍어 측면에서 보면, 빛의 통로가 선명하게 빛나 보인다.

이것을 틴들현상 또는 틴들효과라고 한다.

콜로이드 입자에 의한 빛의 산란(散亂)이다.

콜로이드 입자는 그대로는 현미경으로 볼 수 없지만, 한외현미경에 의해 입자의 브라운운동을 관찰할 수 있다.

콜로이드 임자는 일반적으로 전하(電荷)를 가지므로 전극(電極)을 넣어 직류전압을 가하면 각각의 전하에 따라 반대쪽의 전극 쪽으로 이동한다(전기이동〈電氣移動〉).

콜로이드 입자는 같은 부호의 전하를 갖고 있어 서로 반발하고 있으므로 용액 속에 안정하게 분산해 있는데, 이것과 반대부호의 전하를 가진 이온을 가하면 콜로이드 입자 사이의 반발력보다 인력이 우세해져 엉김이 시작되고 때로는 침전이 생긴다.

이것을 엉김 또는 응결·응석이라고 한다.

엉김능력은 다가(多價)의 이온일수록 크며, 두부를 만들 때 염화마그네슘이나 황산칼슘을 가하는 것은 이들이 1가의 이온보다 훨씬 낮은 농도에서도 효과적으로 엉기는 것을 이용하는 것이다.

폐수 처리 등에 황산알루미늄이나 백반 등을 첨가하는 것도 알루미늄이온에 의한 엉김의 이용이다.

고분자전해질을 가했을 때 일어나는 엉김은 이온의 가수(假數)가 크기 때문에 훨씬 뚜렷하다.

벤토나이트의 서스펜션(懸濁液)에 미꾸라지를 풀어 놓으면 표피에서 분비되는 점액 속의 고분자전해질 때문에 엉김이 일어나서 물이 맑아진다.

이 원리를 정량분석에 응용한 것이 콜로이드 적정(滴定)이다.

〔콜로이드 용액의 제법〕 거대분자의 용액, 즉 분자콜로이드 용액은 적당한 용액을 천천히 데움으로써 간단히 만들 수 있다.

녹말이나 젤라틴·한천 등 부엌에서 실제로 만드는 예가 많다.

소액콜로이드나 미셀콜로이드를 만드는 일은 이보다 약간 어렵다.

미셀콜로이드는 계면활성제·비누 등을 임계미셀농도(CMC) 이상이 되도록 용액을 만들면 생긴다.

금속의 콜로이드는 물 속에서 방전(放電)시켜 미립자를 만들게 하거나 초음파로 분산시켜 물리적으로 조정하는 방법과, 화학적으로 환원에 의해 미립자를 만들게 하는 방법이 있다.

금의 콜로이드인 카시어스 퍼플은 염화주석(II)에 의한 환원을 이용한다.

황화수은이나 수산화알루미늄 등은 초음파분산법으로 조제할 수 있다.

또한 거름종이 위에 모은 침전을 뜨거운 물로 씻으면 해교(解膠, peptisation)에 의해 콜로이드 용액이 만들어진다.

수산화철(Ⅲ)의 콜로이드는 흔히 이 방법으로 만들어 지는데, 중량분석 등에서는 해교가 일어나지 않도록 질산암모늄 등의 전해질을 녹인 세액(洗液)으로 침전을 씻는다.

콜로이드 용액에 섞인 이온성 불순물은 투석에 의해 제거한다.

셀로판막 등의 주머니에 콜로이드 용액을 넣고, 주머니의 바깥쪽을 새로운 분산매(물 등)로 씻으면, 저분자인 것은 막을 투과하지만, 콜로이드 입자는 막의 안쪽에 남으므로 정제할 수 있다.

바깥쪽에 직류전압을 가해 전기장에 의한 이온의 이동을 이용하면 훨씬 빠르게 투석할 수 있다.