COLOIDES Y SOLES Sistemas Coloidales
Elaborado por: Nereyda Puente Carvajal
INTRODUCCIÓN ¿QUÉ ES UNA DISPERSIÓN? Una dispersión puede definirse como un sistema físico en el que una sustancia está distribuida por completo en el seno de otra.
¿QUÉ ES UNA DISPERSIÓN GROSERA? Una dispersión grosera es aquella que contiene partículas cuya dimensión se encuentra entre 0.5 y 100 Q de diámetro.
INTRODUCCIÓN
Los coloides se clasifican en 2 formas: 1.
En base a su afinidad entre las partículas de las fases que integran los coloides.
2.
Por el estado físico de los componentes de la dispersión coloidal.
El tamaño de las partículas dispersas de un coloide oscila entre 10 Å y 0.5Q (1Q= 10-4cm).
INTRODUCCIÓN
Las dispersiones coloidales se clasifican en homogéneas y heterogéneas. Las disoluciones de sustancias de alto peso molecular (macromoléculas y polímeros sintéticos) pueden considerarse disoluciones coloidales homogéneas. Por otro lado, los jabones pueden asociarse formando agregados (micelas) que dan lugar a disoluciones coloidales homogéneas.
INTRODUCCIÓN
Las macromoléculas y las micelas jabonosas al mezclarse con el disolvente forman sistemas de una sola fase (coloides liófilos). Otras sustancias de tamaño coloidal forman suspensiones de partículas aisladas, con gran número de átomos y moléculas, dando origen a sistemas heterogéneos (coloides liófobos). Las dispersiones groseras siempre forman sistemas heterogéneos. Una dispersión heterogénea consta de una fase dispersa y de un medio de dispersión ( fase continua).
REPARACI N Y URIFICACI N DE COLOIDES
Los coloides liófilos normalmente no requieren de procedimientos especiales para dispersarlos. Los sistemas liófobos no son atraídos por el medio con tanta facilidad, por lo tanto, precisan de uno de los métodos generales de preparación para pasar al estado coloidal y distribuirse en el medio. y
y
C ondensación.
Dispersión.
Tamaño molecular
Tamaño coloidal
Tamaño de dispersión grosera
Condensación
Dispersión
PREPARACIÓN Y PURIFICACIÓN DE COLOIDES
C ondensación.
Implica un alto grado de
sobresaturación, seguido de la formación de núcleos que han de formar después las partículas coloidales. Para evitar cristalización completa puede añadirse una goma o un coloide similar el cual actúa como agente protector. ispersión. Para la dispersión mecánica de una
D
muestra es necesario emplear un equipo formado por molinos coloidales homogeneizadores, también se puede usar un mortero. Con este método no se alcanza el tamaño coloidal de una gran cantidad de material.
PREPARACIÓN Y PURIFICACIÓN DE COLOIDES iálisis. Proceso mediante el cual los iones y las
D
micromoléculas del medio de dispersión de un coloide pueden difundirse a través de las paredes semipermeables de una membrana de colodión o un saco de celofán conteniendo el coloide, rodeado por el medio.
U ltrafiltración.
La variante de este método consiste en realizar la filtración a presión negativa (succión), a través de una membrana de diálisis que se coloca sobre un embudo Buchner.
PROPIEDADES DE LOS COLOIDES
Propiedades ópticas de dispersión y absorción de luz.
Propiedades cinéticas del movimiento browniano.
Propiedades de difusión.
Propiedades de sedimentación y presión osmótica.
Propiedades viscosimétricas.
Propiedades de emigración en un campo eléctrico.
ESTABILIDAD DE LOS SISTEMAS COLOIDES.
Las partículas coloidales distribuidas en un medio de dispersión no constituyen un sistema estable desde el punto de vista energético (termodinámico). Un exceso de energía libre superficial, asociada a la gran superficie existente entre las partículas y el medio, dan lugar a que éstas tiendan aglomerarse. (soles liófobos). Para conservar y mantener la estabilidad de un sol liófobo las partículas deben separarse y evitar que floculen.
ESTABILIDAD DE LOS SISTEMAS COLOIDALES
La estabilidad se puede dar por dos medios: y
y
Haciendo que las partículas adquieran carga eléctrica.
Rodeando a cada partícula de una película protectora, que evite que al chocar se adhieran entre sí.
El coloide liófilo es termodinámicamente estable. Cuando se pone en contacto con sustancias liófilas con un disolvente, aquellas pasan espontáneamente a la disolución. Las partículas pueden ser macromoléculas individuales, o agregados de pequeños iones o moléculas.
COLOIDALES Coloides Liófobos
Coloides Liófilos
Efecto Tyndall marcado, se detectan fácil en el ultramicroscopio. La tensión superficial es similar a la del medio dispersante. La viscosidad es prácticamente la misma que la del medio dispersante.
Efecto Tyndall débil. No es fácil detectarlo en el ultramicroscopio. La tensión superficial es generalmente inferior a la del medio. La viscosidad es alta, superior a la del medio, (excepción, la albumina en agua). Las partículas precipitan fácil al Cantidades grande de electrolitos añadir pequeñas cantidades de hacen precipitar las partículas electrolitos. coloidales. La diálisis prolongada separa Son estables frente a la diálisis suficiente número de iones para que prolongada, debido a que las partículas las partículas queden desprovistas están formando una disolución de sus cargas protectoras y precipite. verdadera. Al separar el disolvente, las partículas se coagulan, formando gránulos gruesos que no vuelven a dispersarse fácilmente.
Al separar el disolvente, las partículas se coagulan formando un gel, que toma fácilmente líquido y se transforma de nuevo en un sol.
ACCIÓN SENSIBILIZANTE Y PROTECTORA DE LOS COLOIDES
La adición de una pequeña cantidad de coloide hidrófilo o hidrófobo a un coloide hidrófobo de carga opuesta tiende a sensibilizar, e incluso a coagular las partículas de éste. Se considera que esto se debe a una reducción del potencial zeta por debajo del valor crítico (20-50 mV). La adición de cantidades grandes de coloide hidrófilo estabiliza el sistema, al ser adsorbido aquél como una capa monomolécular.
ACCIÓN SENSIBILIZANTE Y PROTECTORA DE LOS COLOIDES
La adición de cantidades grandes de coloide hidrófilo estabiliza el sistema, al ser adsorbido aquél como una capa monomolécular sobre las partículas hidrófobas.
A este fenómeno se le conoce como protección, y al sol hidrófilo añadido recibe el nombre de coloide protector.
ACCIÓN SENSIBILIZANTE Y PROTECTORA DE LOS COLOIDES
La propiedad protectora se expresa en función del número de oro. El numero de oro es el peso mínimo (mg) del coloide protector (peso de la fase dispersa seca) necesario para evitar un cambio del rojo al violeta, en 10 mL de un sol de oro, al añadir 1 mL de una disolución al 10% de NaCl. Coloide protector
Número de oro
Gelatina
0.005 ² 0.01 0.1 0.1 ² 0.2 1²5 2
Albúmina Goma arábiga Oleato sódico Goma tragacanto