INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
QUÍMICO FARMACÉUTICO INDUSTRIAL
FISICOQUÍMICA FARMACÉUTICA
Práctica 5 SISTEMAS COLOIDALES I
GRUPO: 4FM1
EQUIPO: 2
INTEGRANTES: BARRUETA OCAÑA JORGE ARTURO DÍAZ REPIZO EDGAR MARTÍNEZ MERAZ MÓNICA
PROFESOR: Dr. JUAN NAA NAA SERRANO
2!"1#"2#1$
OBJETIOS • • •
Conocer algunos mto!os !e "re"araci#n !e sistemas coloi!ales$ A"licar la !iálisis como un mto!o !e "uri%icaci#n !e sistemas coloi!ales$ O&ser'ar el %en#meno !e T(n!all ( sus 'ariaciones !e un sistema !is"erso a otro$
RESULTADOS
a) PREPARACI*N +E SISTE,AS CO-OI+A-ES
&) PURIFICACI*N +E SISTE,AS CO-OI+A-ES
c) PROPIE+A+ES *PTICAS +E -OS SISTE,AS CO-OI+A-ES .$ +a en %orma !e ta&la los resulta!os o&teni!os "ara ca!a sustancia$ Soluci#n Coloi!e Si No 1 Plata coloi!al 8 AgI ) 8.)
Tama7o !el 4a Normal Anc4o 1
Plata coloi!al 8 AgI ) 8/)
1
1
Plata coloi!al 8 AgI ) 89)
1
1
1
1
1
1
1
1
CN
/$
¿ ¿
Aul !e Prusia con
Fe Cl3 y K 4 Fe ¿
Aul !e Prusia con Fe Cl3 8Tu&os ./9) CN ¿ ¿
Aul !e Prusia con
8Tu&os ./9)
K 4 Fe ¿
*1i!o Frrico
Fe2 O3
*1i!o Frrico
Fe2 O3
15 mLde FeCl3
)
¿ 5 mLde FeCl3
¿
)
1 1
1 1
Oro coloi!al 8rosa) 1 1 Oro coloi!al concentra!o 8negro;ro
9$ 0C#mo clasi%icar2as los otros tres gru"os !e sustancias utilia!as6 0Cuál es la &ase !e esa clasi%icaci#n6 R= La base sería el tamaño de las partículas y se dividen en: Solución verdadera (Sal): .! a ! nm Suspensión ("rena con a#ua): $! nm Sistema coloidal: !%! nm
=$ 0A 3u se !e&e 3ue el coloi!e !e oro "resente / !i%erentes colores6 R= Se debe a la presencia de dos tipos de &ro' en su estado oidado y en su estado reducido ( 3 +¿
+¿ y
¿
Au ) que orma dos comple*os que le brindan la coloración dierente $ ¿ Au
1
Oro coloi!al
2
>o!uro !e Plata
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
a) PREPARACI*N +E SISTE,AS CO-OI+A-ES
&) PURIFICACI*N +E SISTE,AS CO-OI+A-ES
c) PROPIE+A+ES *PTICAS +E -OS SISTE,AS CO-OI+A-ES El e%ecto !e T(n!all se "resenta al "asar un 4a !e lu a tra's !e un me!io 3ue no contiene "art2culas ma(ores a
−7
10
cm ( "or lo tanto la tra(ectoria !e la lu no "ue!e ser re'ela!a "ero si la
soluci#n tiene "art2culas gran!es es !ecir es un coloi!e se "ro!uce la !is"ersi#n !e la lu ( el 4a se 4ace 'isi&le$
Con las soluciones 3ue "re"aramos en el la&oratorio "u!imos o&ser'ar el e%ecto T(n!all !e stas al "asar un ra(o láser en ellas ( o&tu'imos 3ue si eran coloi!es (a 3ue el 4a se re'ela&a en ellas algunas en menor tama7o el 4a tam&in e1"erimentamos 4acien!o la soluci#n !e oro coloi!al más concentra!a al agregar más canti!a! !e reacti'os nos !io un color negro;roo!uro !e Plata tenemos tres !i%erentes soluciones ( se o&ser'an a sim"le 'ista en !os !e ellas 8/ ( 9) las "art2culas 3ue %orman el coloi!e ( tienen un color negro? ( en la soluci#n . se 'e !e tornasol ( en esta al "asarle el ra(o láser ( o&ser'ar el e%ecto T(n!all el 4a 3ue se re'ela tiene ma(or anc4o "u!ien!o !ecir 3ue tam&in son coloi!es los tres$ Se o&ser'an !i%erentes colores en la "lata coloi!al 8 AgI ) "or3ue las soluciones !e"en!en !e sus esta!os o1i!a!o ( re!uci!o$ Para el aul !e Prusia 3ue se caracteria "or 3ue sus "art2culas "oseen una carga negati'a en la su"er%icie es !e as"ecto !enso ( al 4acerla "asar "or el ra(o láser se o&ser'a un 4a !e la lu re'ela!a$ En las soluciones !e *1i!o Frrico
Fe2 O3 ¿
) se o&ser'# 3ue tam&in al "asar el ra(o láser "or ellos
"resenta el e%ecto !e T(n!all "ero se 'e ma(or anc4o !el 4a en la soluci#n con .5m- !e
Fe Cl3
$
CONCLUSIÓN
a) PREPARACI*N +E SISTE,AS CO-OI+A-ES
&) PURIFICACI*N +E SISTE,AS CO-OI+A-ES
c) PROPIE+A+ES *PTICAS +E -OS SISTE,AS CO-OI+A-ES Por me!io !el e%ecto !e T(n!all se o&ser'# 3ue las soluciones 3ue se "re"araron en el la&oratorio son coloi!es (a 3ue "or me!io !el ra(o láser se o&ser'# en to!as la re'elaci#n !el 4a !e lu ( esto se !e&e al tama7o !e sus "art2culas las cuales "or ellas se le llama coloi!e$
CUESTIONARIO
a) PREPARACI*N +E SISTE,AS CO-OI+A-ES
&) PURIFICACI*N +E SISTE,AS CO-OI+A-ES
.$; 0En 3u consiste el "roceso !e !iálisis6 R= +roceso donde los iones a elección pueden ser separados de las partículas coloidales' si se ,ace pasar el coloide a trav-s de una membrana semipermeable' cuyos poros sean lo bastante #randes para permitir el paso a los iones pero no a las partículas coloidales.
/$; 0Cuál es el o&
9$; En general 0C#mo se selecciona el l23ui!o contra el 3ue se somete la !iálisis6 R= Deben contener electrolitos a una concentración similar a la del sistema coloidal así como un a#ente osmótico adecuado. Las soluciones de di/lisis siempre contienen sodio' cloro y carbonato de ,idró#eno o un precursor.
=$; 0Cuál es el o&
5$; 0Entre 3ue l2mites oscilan los tama7os !e "art2culas 3ue "asan a tra's !el "a"el !e !iálisis6 R= Los límites oscilan entre .! 1m denominadas racción ultra ina ,asta 2.3 1m denominadas partículas inas.
@$; 0Por 3u las "art2culas coloi!ales no !ialian6 R= Se debe al tamaño que posee lo que les imposibilita pasar por las membranas semipermeables $
$; 0Qu sustancias se usan comBnmente "ara !ialiar6 R= Detrosa al !'3 4y 5'23 4 en solución electrolítica estable con ,eparina' #lucosa' Lactato' 6icarbonato' Sodio' +otasio' 0a#nesio' 7alcio.
$; 0Es con'eniente "ara un coloi!e 3ue se "reten!e !ialiar no eliminar el e1ceso !e electrolito 3ue lo %orma6 0Por 3u6 R= 8o' no es conveniente ya que si no se llevara a cabo la eliminación del electrolito se #eneraría un eceso en las concentraciones iónicas.
c) PROPIE+A+ES *PTICAS > CINDTICAS +E -OS SISTE,AS CO-OI+A-ES .$; 0Qu se entien!e "or Re%le1i#n Re%racci#n +i%racci#n +is"ersi#n !e la lu ( cuáles son sus le(es &ásicas6 R= Releión: 9s el enómeno por el cual un rayo de lu que incide sobre una supericie es rele*ado. 9l /n#ulo con la normal a esa supericie que orman los rayos incidente y rele*ado son i#uales. Reracción: Se produce cuando un rayo de lu es desviado de su trayectoria al atravesar una supericie de separación entre medios dierentes se#n la ley de la reracción. 9sto se debe a que la velocidad de propa#ación de la lu en cada uno de ellos es dierente. Diracción: 9n ísica' la diracción es un enómeno característico de las ondas que consiste en la dispersión y curvado aparente de las ondas cuando encuentran un obst/culo. La diracción ocurre en todo tipo de ondas' desde ondas sonoras' ondas en la supericie de un luido y ondas electroma#n-ticas como la lu y las ondas de radio. ;ambi-n sucede cuando un #rupo de ondas de tamaño inito se propa#a< por e*emplo' por causa de la diracción' un ,a an#osto de ondas de lu de un l/ser debe inalmente diver#ir en un rayo m/s amplio a una distancia suiciente del emisor. Dispersión de la lu: 7uando se interpone un prisma de cristal o de otro material transparente en la
trayectoria de un rayo solar' se observa lo si#uiente: La lu blanca que lle#a al prisma se reracta y emer#e ormando una serie de bandas de colores dierentes.
/$; +e%ine el %en#meno !e T(n!all ( e1"lica a 3u se !e&e R= 9n una suspensión o coloide las partículas dispersas en el medio dispersante no son visibles a simple vista debido a su escaso tamaño' y por tal motivo la mecla puede lucir transparente o translcida cuando se observa. 9l ,ec,o de que estas partículas pueden dispersar o absorber la lu de manera distinta al medio dispersante' puede permitir distin#uirlas a simple vista si la suspensión es atravesada transversalmente al plano visual del observador por un ,a intenso de lu.
9$; +a una &re'e e1"licaci#n !e la !is"ersi#n !e la lu "or los sistemas coloi!ales$ R= 9l coloide tiene partículas de un tamaño muc,o mayor que las de una solución' por lo que la lu ilumina las pequeñas partículas' ,aci-ndolas visibles. 9sto lo ,ace m/s aun cuando las partículas son del orden de tamaño de la lon#itud de onda de la lu' cuando m/s que rele*ar' dispersan la lu incidente.
=$; 0Qu se entien!e "or sistema !is"erso6 0SegBn el gra!o !e !is"ersi#n se clasi%ican los sistemas !is"ersos6 R= n sistema disperso es aqu-l en el cual' una o m/s sustancias (ase dispersa) se encuentran distribuidas en el interior de otra (ase o medio disperso)' en orma de pequeñas partículas. > de acuerdo al #rado de dispersión se clasiican en: ?Dispersiones macroscópicas o #roseras: son sistemas ,etero#-neos' las partículas dispersas se −6
distin#uen a simple vista son mayores a 3 1m (!1m = !
10
m). +or e*emplo: mecla de arena y
a#ua' #ranito' limaduras de ,ierro en aure' etc. ?Dispersiones inas: son sistemas ,etero#-neos visibles al microscopio' las partículas de las ases dispersas tienen dimensiones comprendidas entre '! 1m y 3 1m. " este tipo de dispersiones pertenecen las emulsiones y las suspensiones. ?Sistemas coloidales: en estas dispersiones el medio disperso solo es visible con el ultramicroscopio. Si bien son sistemas ,etero#-neos' marcan un límite entre los sistemas materiales ,etero#-neos y ,omo#-neos. 9l tamaño de partículas de la ase dispersa se encuentra entre '! y '! 1m. ?Soluciones verdaderas: en estos sistemas las partículas dispersas son mol-culas o iones' su tamaño es menor a .! 1m. 8o son visibles ni siquiera con ultramicroscopio' y son sistemas ,omo#-neos.
5$; 0Qu se entien!e "or 4omogeniaci#n !e las emulsiones6 R= +roceso el cual puede ser mec/nico que consta en la particulariación de porciones que no corresponden al tamaño coloidal' para que de esta orma dic,as partículas puedan ser inte#radas al sistema de emulsión entrando en contacto con el a#ente emulsiicante.
@$; 0Qu gra!o !e !is"ersi#n tiene normalmente las emulsiones6 R= 9ntre las emulsiones podemos encontrar sistemas con di/metros de #ota mayores a ! 1m llamados macroemulsiones' para microemulsión ser/ de menores a '3 1m' mientras que se usar/ el t-rmino nanoemulsión para emulsiones que poseen un tamaño de #ota entre 2 y 3 nm.
$; 0Entre 3ue limites oscilan los !iámetros !e las "art2culas 3ue %orman los sistemas coloi!ales6 R= 9ntre ! 1metro a ! nanómetro.
$; 0A 3u crees 3ue se !e&e el %en#meno !e la o"alescencia6 R= 9s un enómeno que aparece en sistemas muy dispersados' con poca opacidad. 9stos materiales
adquieren un aspecto lec,oso. 9n estos casos' un material puede aparecer' por e*emplo. De color amarillo%ro*io al ver la lu transmitida y de color aul al ver la lu diundida en dirección perpendicular a la lu transmitida. 9l enómeno recibe ese nombre por su aparición en ciertos minerales llamados ópalos.
$; E1"lica la le( !e Ra(leig4 R= 9s la dispersión de la lu o cualquier otra radiación electroma#n-tica por partículas muc,o menores que la lon#itud de onda de los otones dispersados. &curre cuando la lu via*a por sólidos y líquidos transparentes' pero se ve con mayor recuencia en los #ases. La dispersión de Raylei#, de la lu solar en la atmósera en la principal raón de que el cielo sea aul. 9l #rado de dispersión de Raylei#, que sure un rayo de lu depende del tamaño de las partículas y de la lon#itud de onda de la lu' en concreto' del coeiciente de dispersión y por lo tanto la intensidad de la lu dispersada depende inversamente de la cuarta potencia de la lon#itud de onda.
BIBLIOGRAFÍA
4tt":$ultracare;!ial(sis$comes;ESTreatmentH4atIs+ial(sis$as"1 4tt":$me!icamentos$com$m1+ocJT,.@/.=$4tm 4tt"s:$clu&ensa(os$comCienciaOsmosiscoloi!es;>;+ialisis9//5$4tml 4tt":3uimica$laguia/KKK$comgenerale%ecto;t(n!all 4tt":e&$e!ucastur$"rincast$es"ro(ectos%is3uie&A"untesA"untes/FisRe%le1ionRe%raccion$ "!% 4tt":$ecure!$cuin!e1$"4"+is"ersiLC9LM9n!elalu 4tt":3uimica9K9$&logs"ot$m1/K..Ksistemas;!is"ersos;un;sistema;!is"erso$4tml 4tt":oc$u&$e!u%armaciatecnologia;%armaceutica;i%it1erstemesT$/.;Emulsions$"!% 4tt":$%ir"$ula$'earc4i'ostesisK5PG,ar3ueR$"!% 4tt"s:"rei$comui'4it%3!nnuntitle!;"rei
