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1 Einleitung
1.1 Allgemeine Einführung
Kolloidale Systeme bestehen grundsätzlich aus einem homogenen Dispergiermedium,
dem Lösungsmittel, und einem darin fein verteilten Stoff, den kolloidalen
Teilchen. Die kaum überschaubare Vielfalt an Ausprägungsformen der Kolloide in
Natur und Technik resultiert aus den möglichen Kombinationen beider Komponenten
des Systems, die im festen, flüssigen oder gasförmigen Zustand vorliegen können.
So gehören zu den Dispersionskolloiden (fest/flüssig) Polymerdispersionen, Lacke,
Druckfarben und heterogene Katalysatoren, zu den Legierungen (fest/fest) Polymer-
blends und Keramiken, zu den Aerosolen (fest/gasförmig und flüssig/gasförmig)
Rauch, Pollen und Wolken [1, 2].
Die besonderen Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten von Kolloiden
beruhen hauptsächlich auf ihrer Mittelstellung zwischen molekularen Systemen und
Festkörpern. Daraus ergeben sich unmittelbar einige wesentliche Eigenschaften
dieser mesoskopischen Systeme, die auf ihrer Größe, Dispersität und Dynamik
beruhen. Der Durchmesser der Teilchen, der im Bereich von ca. 1 nm – 1 µm liegt,
führt zu größenabhängigen elektronischen und magnetischen Eigenschaften. So
bestehen beispielsweise die Energiebänder von kolloidalen Halbleiterteilchen aus
diskreten, quantisierten Energieniveaus [3] und Ferromagnete werden unterhalb
einer kritischen Größe zu Ein-Domänen-Nanoteilchen, die superparamagnetisches
Verhalten zeigen [4]. Im Bereich der Medizin führt die Darreichung eines
Medikaments in Form kleinster Teilchen oftmals zu einer gesteigerten Aufnahme und
Wirksamkeit des verwendeten Wirkstoffs. Zusätzlich sind auch kontrollierte Wirkstofffreisetzungen
in selektiven Wirkzonen auf diese Weise realisierbar [5].
Die Dispersität, d. h. das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, von Kolloiden ist
so groß, daß sich ähnlich viele Atome an der Oberfläche der Teilchen wie auf
Gitterplätzen im Volumen befinden. Damit hat die Oberflächenbeschaffenheit einen
sehr großen Einfluß auf die Eigenschaften der Teilchen. Kolloide (vor allem