Der Tyndall-Effekt: Der Lichtbeweis echter Kolloide

Richtet man einen feinen Lichtstrahl — am besten einen grünen Laser — durch eine echte kolloidale Lösung, wird der Strahl im Wasser als leuchtendes Band sichtbar. In reinem Wasser oder einer ionischen Lösung geht das Licht dagegen spurlos hindurch. Der Grund: Kolloidale Teilchen sind groß genug, um Licht zu streuen; gelöste Ionen und Wassermoleküle sind es nicht.

Benannt ist der Effekt nach dem irischen Physiker John Tyndall, der die Lichtstreuung an feinsten Teilchen im 19. Jahrhundert untersuchte. Es ist dieselbe Physik, die Sonnenstrahlen im Morgennebel sichtbar macht.

Der Tyndall-Effekt beweist, dass überhaupt kolloidale Teilchen in der Lösung schweben. Er ist damit der schnellste Echtheitstest. Über die Konzentration sagt er nur bedingt etwas aus: Dafür ist die Farbe der bessere Anhaltspunkt, denn sie vertieft sich mit steigendem Gehalt. Ein sauberes, gleichmäßiges Lichtband ohne Schlieren und ohne sichtbare Flocken ist dennoch ein gutes Zeichen für eine stabile, fein verteilte Lösung.

Bei uns gehört der Blick durchs Laserlicht zu jeder Charge, gemeinsam mit der Prüfung von Farbe und Klarheit. Was wir abfüllen, hat diese Prüfungen bestanden.

Neben dem Lichtband gibt es einen zweiten Beweis, den jeder mit bloßem Auge führen kann: die Farbe. Echte Metall-Nanopartikel treten mit dem Licht in Resonanz — Physiker nennen das Plasmonenresonanz. Deshalb leuchtet echtes kolloidales Gold in tiefem Rubinrot und echtes kolloidales Silber in warmem Goldgelb bis Bräunlich. Eine wasserklare Flüssigkeit, die sich „kolloidales Gold“ nennt, enthält keine Goldpartikel — sondern allenfalls gelöste Ionen.

Die Farbe verrät sogar die Teilchengröße: Feinste Goldpartikel färben die Lösung rot, größere verschieben den Ton ins Violette — dieselbe Physik, die schon den Lycurgus-Kelch der Römer leuchten ließ.