หน่วยที่ 2 คอลลอยด์และอิมัลชั่น

เอกสารประกอบการเรยี น

วิชาวทิ ยาศาสตร์เพื่อพฒั นาอาชีพศลิ ปกรรม

รหัสวิชา 2000-1304

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ี่ 2
เรื่อง คอลลอยดแ์ ละอิมลั ชัน่

อรนชุ กอสวัสด์พิ ัฒน์

เอกสารประกอบการเรียน วิชา 2000-1304 วิทยาศาสตร์เพื่อพัฒนาอาชพี ศิลปกรรม
หน่วยท่ี 2 เร่อื ง คอลลอยดแ์ ละอมิ ลั ช่ัน

1. ความหมายของคอลลอยด์

คอลลอยด์ (colloid) หมายถงึ อนุภาคของสารซง่ึ มีขนาดเลก็ มากแขวนลอยอยู่ในตัวกลาง อนภุ าคไม่
มกี ารละลาย และไม่สามารถมองเหน็ อนุภาคด้วยตาเปล่า มีขนาดอนภุ าคในช่วง 10 -7 ถงึ 10-4 เซนติเมตร
หรอื 0.001-1.0 ไมโครเมตร สารคอลลอยด์ทเ่ี กดิ ข้นึ มักมลี ักษณะขุ่นๆ และทาใหเ้ กิดสี

2 วิธีแยกคอลลอยด์ (colloid)
การแยกอนุภาคสารคอลลอยด์ สามารถแยกด้วยการกรองดว้ ยกระดาษเซลโลเฟน เพราะ

ขนาดอนภุ าคคอลลอยด์มีขนาดเสน้ ผ่านศนู ย์กลางมากกว่าช่องว่างของกระกระดาษเซลโลเฟน จงึ ทาให้
อนภุ าคคอลลอยดต์ ดิ อยบู่ นกระดาษ ไม่สามารถผ่านกระดาษเซลโลเฟนได้แตก่ ารใชก้ ระดาษกรองธรรมจะไม่
สามารถแยกอนภุ าคคอลลอยด์ได้ กระดาษกรองธรรมดามีชอ่ งวา่ งที่ใหญ่กวา่ ขนาดอนภุ าคคอลลอยด์ และ
การกรองด้วยกระดาษเซลโลเฟนจะได้สารคอลลอยด์ และสารแขวนลอยดเ์ หลอื ติดอยูบ่ นกระดาษดว้ ยกัน แต่
สารละลายจะผา่ นกระดาษเซลโลเฟนได้ ทั้งน้ี เนอื่ งจากสารละลายมีขนาดอนภุ าคเลก็ มาก ตวั อยา่ ง
คอลลอยด์ เช่น น้านม ซอส หมอก ควันไฟ และน้าแป้ง เปน็ ตน้ หากต้องการทราบวา่ ตัวอยา่ งใดเป็นสาร
คอลลอยดห์ รือสารละลายจะใชก้ ารแยกแยะด้วยตาเปลา่ ไม่ได้ จาเปน็ ตอ้ งใชเ้ ทคนคิ ทดสอบ เช่น การกรอง
ด้วยเซลโลเฟน หรอื ใชเ้ ครื่องมือทดสอบ เช่น เครื่องอุลตราไมโครสโคป

3. คุณสมบตั ิคอลลอยด์
1. ปรากฏการณท์ ินดอลล์
ปรากฏการณท์ ินดอลล์ หรอื การกระเจิงแสง ปรากฏการณ์เฉพาะที่เกดิ ขึน้ ในอนุภาคคอลลอยด์

ถูกค้นพบคร้ังแรกในปี ค.ศ. 1869 (พ.ศ. 2412) โดยนักวทิ ยาศาสตรช์ าวไอร์แลนดช์ ื่อ จอห์นทนิ ดอลล์ ดว้ ย
การสอ่ งลาแสงผ่านสารคอลลอยด์ และเม่ือมองในเน้อื คอลลอยด์จะพบเห็นลาแสงน้นั วง่ิ ผา่ นอนภุ าค
เหมือนกบั ลาแสงก่อนสอ่ งผ่านได้ แต่หากเป็นสารละลาย เม่อื มองผา่ นเนื้อคอลลอยดจ์ ะไมเ่ หน็ ลาแสง

2

เอกสารประกอบการเรยี น วิชา 2000-1304 วิทยาศาสตรเ์ พ่อื พัฒนาอาชพี ศิลปกรรม
หน่วยที่ 2 เร่ือง คอลลอยดแ์ ละอิมลั ชั่น

การมองเห็นลาแสงวง่ิ ผ่านเน้อื คอลลอยด์ เกดิ จากแสงท่กี ระทบเนือ้ คอลลอยด์ แลว้ สะทอ้ นให้ตามองเห็น แต่
การทีม่ องเห็นเปน็ ลาแสงตอ่ เนอื่ งกัน เนื่องจากอนุภาคคอลลอยด์มขี นาดเล็ก และการกระจายตวั อยา่ ง
ต่อเนอ่ื งอยตู่ ลอดเวลา ทาให้ลาแสงกระทบ และสะท้อนอยา่ งต่อเน่ืองได้เชน่ กัน

การทีไ่ มส่ ามารถมองเหน็ ลาแสงในสารละลาย เน่ืองจาก อนภุ าคของแข็งมขี นาดเลก็ ถงึ ระดบั โมเลกลุ
และสามารถละลายรวมเป็นเน้อื เดยี วกันกับตัวกลางได้ เมอื่ ลาแสงวงิ่ ผา่ นจะไม่เกดิ การสะทอ้ นของลาแสง
เกดิ ขนึ้ ทาใหม้ องไมเ่ ห็นลาแสงนน่ั เอง

2. ไมต่ กตะกอน
อนุภาคคอลลอยด์มีขนาดเลก็ มาก และมีความถว่ งจาเพาะเบากวา่ น้า ทาใหเ้ กิดการลอยในตวั กลาง
ไม่ตกตะกอนลงสู่ก้นด้านล่าง นอกจากน้ัน หากส่องดูอนุภาคด้วยเคร่ืองอุลตราไมโครสโคป จะเห็นอนุภาค
คอลลอยด์มีการเคลื่อนท่ีไปมาตลอดเวลา โดยการเคล่ือนท่ีจะเป็นแนวเส้นตรง และสามารถชนกับอนุภาค
อ่ืนหรือมีแรงผลักระหว่างกันกับอนุภาคอ่ืนอย่างต่อเนื่อง ทาให้การเคล่ือนท่ีเป็นเส้นตรง แต่ไม่เป็นระเบียบ
หรือเรยี กลักษณะการเคลื่อนที่แบบน้ีวา่ “บราวน์เนยี น” ตัง้ ตามชื่อของคนคน้ พบ คือ Robert Brown
3. อนภุ าคบางชนดิ มีประจุ

อนุภาคคอลลอยด์ท่ีเป็นสารอินทรีย์ และอนินทรีย์จะเกิดประจุล้อมรอบผิวอนุภาค อาจเป็น
ประจุลบหรือประจุบวก แต่สารคอลลอยด์ที่เป็นอโลหะมักไม่เกิดประจุ โดยคอลลอยด์ท่ีพบมากใน
ชีวิตประจาวันจะเป็นแบบมีประจุ เช่น น้าแป้ง น้านม วุ้น และหมอกควัน เป็นต้น การที่มีระจุน้ี จ ะทาให้
คอลลอยด์การเคลอ่ื นทีอ่ ยู่ตลอดเวลาจากแรงผลกั ทเี่ กิดขน้ึ จากอนุภาคทเ่ี ป็นประจุเดยี วกัน

3

เอกสารประกอบการเรยี น วิชา 2000-1304 วิทยาศาสตร์เพื่อพัฒนาอาชีพศิลปกรรม
หน่วยท่ี 2 เรอื่ ง คอลลอยด์และอมิ ลั ชั่น

4. ชนดิ คอลลอยด์ คอลลอยด์แบ่งไดเ้ ปน็ ชนิด ข้ึนอยกู่ ับสถานะของสารนั้นที่แทรกอยู่ในตวั กลาง
และสถานะของตัวกลาง ไดแ้ ก่

1. ซอล (Sol) เปน็ คอลลอยด์ทป่ี ระกอบดว้ ยอนภุ าคสารทีเ่ ปน็ ของแขง็ แทรกตัวอยู่ในตัวกลางทเี่ ปน็
ของเหลว เช่น น้าแปง้ ที่ได้จากเทแปง้ ลงกวนในนา้ ต้มสุก เปน็ ตน้

2. อิมัลชัน (Emulsion) เป็นคอลลอยด์ท่ีประกอบด้วยอนภุ าคสารทีเ่ ป็นของเหลว
แทรกตัวอยู่ในตัวกลางท่ีเปน็ ของเหลว เชน่ นา้ นม เปน็ ต้น คอลลอยด์ชนิดนี้ พบเหน็ ได้มากท่ีสุดใน
ชีวติ ประจาวนั รองจากแอโรซอล

3. เจล (Gel) เป็นคอลลอยด์ที่ประกอบด้วยอนุภาคสารท่ีเป็นของแข็งแทรกตัวอยู่ในตัวกลางท่ี
เป็นของเหลว แต่อนุภาคที่แทรกตัวอยู่จะมีขนาดใหญ่กว่าในซอล รวมถึงเกิดแรงยึดเหนี่ยวขึ้นระหว่าง
อนุภาคของแขง็ กับตวั กลาง ทาให้มองเห็นเปน็ กอ้ นไดด้ กี วา่ เชน่ วุน้ เยลลี่ และแปง้ เปียก เป็นตน้

4

เอกสารประกอบการเรียน วิชา 2000-1304 วิทยาศาสตร์เพอ่ื พัฒนาอาชีพศลิ ปกรรม
หน่วยท่ี 2 เร่ือง คอลลอยดแ์ ละอิมัลชน่ั

4. แอโรซอล (Aerosol) เป็นคอลลอยด์ที่ประกอบด้วยอนุภาคสารท่ีเป็นของแข็งหรือของเหลว
แทรกตัวอยูใ่ นตัวกลางทเี่ ปน็ ก๊าซ เชน่ เมฆ ควนั และหมอก เปน็ ตน้

ควัน เปน็ แอโรซอลที่เกิดจากอนุภาคของแข็ง และของเหลวแทรกตัวอยู่ในก๊าซ อนุภาคของควัน
เกิดจากการเผาไหม้เช้ือเพลงิ ได้เป็นเขมา่ หรือฝุ่นท่เี ปน็ ของแข็ง และบางส่วนเป็นไอน้า ซึ่งเบากว่าอากาศ ทา
ให้ลอยข้ึนแทรกตัวอย่ใู นก๊าซที่เป็นอากาศ สว่ นหมอก และเมฆ เป็นแอโรซอลท่เี กดิ จากอนภุ าคของเหลวหรือ
ไอน้า ลอยตวั แทรกอยู่ในอากาศ

5

เอกสารประกอบการเรียน วชิ า 2000-1304 วิทยาศาสตรเ์ พือ่ พัฒนาอาชพี ศลิ ปกรรม
หนว่ ยท่ี 2 เรือ่ ง คอลลอยด์และอมิ ลั ชน่ั

5. โฟมของเหลว (Liquid foam) เปน็ คอลลอยดท์ ีป่ ระกอบด้วยอนุภาคสารที่เป็นกา๊ ซ
กระจายตัวอยู่ในตัวกลางทเี่ ป็นของเหลว เชน่ ฟองสบู่ เปน็ ต้น

6. โฟมของแข็ง (Solid foam) เป็นคอลลอยด์ทปี่ ระกอบด้วยอนภุ าคสารทีเ่ ป็นกา๊ ซกระจาย
ตัวอยู่ในตวั กลางที่เป็นของแข็ง เชน่ เมด็ โฟม เปน็ ต้น

5. คอลลอยด์ และอีมัลชัน
บางคร้งั คาวา่ "คอลลอยด์" และ "อมิ ลั ชนั " จะใช้แทนกนั ได้ คาว่า “อมิ ลั ชัน” นน้ั มาจากภาษา

ละตนิ แปลวา่ “นม” เนื่องจากนมน้ันก็คอื สารสะลายทไี่ ดจ้ ากการผสมไขมนั และนา้ เขา้ ด้วยกัน อิมลั ชนั จงึ
เป็นการผสมระหว่างของเหลว 2 ชนดิ ขน้ึ ไปที่โดยปกติแล้วเข้ากันไมไ่ ด้ ในสารละลายอิมัลชันหนึง่ ตวั นน้ั
ประกอบดว้ ย ของเหลวหน่ึงชนิดทเี่ รยี กวา่ อนภุ าคคอลลอยด์ (dispersed pahse) ซึ่งกระจายตวั อยู่ใน
ของเหลวอีกชนิดหนง่ึ ที่เรยี กว่าสว่ นเนื้อเดียว (continuous phase) ของเหลวสองชนดิ สามารถรวมตัวเป็น

6

เอกสารประกอบการเรียน วิชา 2000-1304 วิทยาศาสตรเ์ พ่ือพัฒนาอาชีพศิลปกรรม
หนว่ ยที่ 2 เรอ่ื ง คอลลอยด์และอมิ ลั ชน่ั

อมิ ลั ชนั ต่างชนดิ กนั เชน่ น้ามันในนา้ หรอื นา้ ในน้ามัน ตัวอย่างง่ายๆของอิมัลชันทพ่ี บได้ทั่วไปก็อยา่ งเช่น
น้าส้มสายชู มายองเนส นา้ นมชนดิ ไขมันแตกตวั โดยปกติแลว้ อิมลั ชนั จะไมม่ รี ปู รา่ งที่แน่นอนเนอื่ งจากเปน็
ของเหลว

นา้ นม จัดเป็นคอลลอยด์ของผสม สารผสมระหว่างของเหลวกับของเหลว แต่อนภุ าคของเหลว
ทั้งสองจะไม่ละลายกัน แต่จะรวม และมองเห็นเป็นเน้ือเดียวกัน ทั้งนี้ อิมัลชันบางชนิดจะรวมเป็นเนื้อ
เดียวกันอย่างสมบูรณ์ และคงตัวได้ ก็ต่อเมื่อเติมตัวประสานลงไป สารน้ี เรียกว่า อีมัลซิฟายเออร์ หรือ
อิมัลซิฟายอิงเอเจนต์ เช่น น้านม จะประกอบด้วยไขมันแทรกตัวอยู่ในน้า โดยมีสารอีมัลซิฟลายเออร์ที่พบ
ในน้านม คอื โปรตนี เคซนี ทาหนา้ ท่ชี ว่ ยการกระจายไขมนั ให้เป็นเน้อื เดียวกันกบั น้า

น้าสลัด เป็นอีมัลชันอีกชนดิ ซ่งึ ประกอบด้วยนา้ มนั พืช น้าส้มสายชู และนา้ แต่สารเหล่านี้ เมื่อ
กวนผสมกันแล้วไม่สามารถผสมเป็นเนื้อเดียวกันได้ แต่หากนาไข่แดงมาตีผสมก็จะทาให้ส่วนผสมรวมเป็น
เน้อื เดยี วกันได้ ดงั นั้น ไข่แดงจงึ ทาหน้าท่เี ป็นอมี ัลซิฟลายเออร์

แต่อมิ ัลชันบางชนิด ไม่จาเป็นต้องใช้อิมลั ซฟิ ายเออร์เข้าช่วย เช่น การผลิตนมพลาสเจอร์ไลด์
ซ่งึ ใช้เทคนิคทางด้านกายภาพเข้าช่วย เรียกวา่ กระบวนการโฮโมจีไนล์ โดยนานมสดอดั ผ่านช่องเล็กเลก็ ด้วย
ความดนั สูงเข้าไปผสมกบั น้า และสว่ นผสมอ่ืนๆจนกลายเปน็ เนอ้ื เดยี วกนั ได้

สอี มิ ัลชนั หมายถึงสีที่ใชส้ าหรับทา ซง่ึ มีน้าเปน็ ส่วนประกอบหลกั และเติมไวนลิ หรืออะคริลิคลง
ไปเพ่ือเพ่ิมความคงทน สีอิมัลชันมีผิวสัมผัสหลากหลายรูปแบบ เช่น ผิวเงาประกาย ผิวซาติน ผิวเปลือกไข่
ผิวผ้าไหม ผิวเรียบด้าน และผิวด้านซึ่งเป็นพื้นผิวท่ีปราศจากความเงาและไม่สะท้อนประกายแสง แบบ
เปลือกไข่คล้ายกับสีด้าน ใช้สาหรับงานไม้ และรอยแตกบนพื้นผิวเล็กน้อย ส่วนผิวผ้าไหมมีความเงา
เล็กน้อย จงึ เหมาะกบั หอ้ งน้าหรอื ห้องครัวเน่ืองจากเช็ดทาความสะอาดได้

7